[发明专利]一种光子型倍频微波信号相移装置及其相移控制方法

权利要求书

1.一种光子型倍频微波信号相移装置，其特征在于，包括：基频射频信号源、光电调制模块、检偏器、光电探测器；所述光电调制模块的微波输入端、调制光信号输出端分别与基频射频信号源的输出端、检偏器的输入端连接，检偏器的输出端与光电探测器的输入端连接；所述光电调制模块可对基频射频信号源输出的基频信号进行电光调制，且其所输出的调制光信号由两束偏振正交、相位相差                                                的光信号组成，两束光信号均为载波抑制的±1阶边带信号，其中一束光信号的+1阶边带和-1阶边带同相，而另一束光信号的+1阶边带和-1阶边带反相，两束光信号的+1阶边带、两束光信号的-1阶边带的幅度分别相等，其中k为整数。

2.如权利要求1所述光子型倍频微波信号相移装置，其特征在于，所述光电调制模块包括：90°微波电桥、单色线偏振光源、偏振分束器、偏振合束器、第一偏振调制器、第二偏振调制器；90°微波电桥的输入端及两个输出端分别与基频射频信号源、第一偏振调制器的微波输入端、第二偏振调制器的微波输入端连接，偏振分束器的输入端及两个输出端分别与单色光源、第一偏振调制器的光输入端、第二偏振调制器的光输入端连接，偏振合束器的两个输入端及输出端分别与第一偏振调制器的光输出端、第二偏振调制器的光输出端、检偏器的输入端连接；所述单色线偏振光源的偏振方向与偏振分束器的主轴成45°夹角；所述第一偏振调制器的两个主轴方向分别与和其相连的偏振分束器输出端的起偏方向、和其相连的偏振合束器输入端的检偏方向成45°夹角；所述第二偏振调制器的两个主轴方向分别与和其相连的偏振分束器输出端的起偏方向、和其相连的偏振合束器输入端的检偏方向成45°夹角。

3.如权利要求1所述光子型倍频微波信号相移装置，其特征在于，所述光电调制模块包括：90°微波电桥、单色线偏振光源、1:1光分束器、偏振合束器、第一马赫-曾德尔调制器、第二马赫-曾德尔调制器、第一偏振控制器、第二偏振控制器；90°微波电桥的输入端及两个输出端分别与基频射频信号源、第一马赫-曾德尔调制器的微波输入端、第二马赫-曾德尔调制器的微波输入端连接，1:1光分束器的输入端及两个输出端分别与单色线偏振光源、第一马赫-曾德尔调制器的光输入端、第二马赫-曾德尔调制器的光输入端连接，第一马赫-曾德尔调制器的光输出端与第一偏振控制器的光输入端相连，第二马赫-曾德尔调制器的光输出端与第二偏振控制器的光输入端相连，偏振合束器的两个输入端及输出端分别与第一偏振控制器的光输出端、第二偏振控制器的光输出端、检偏器的输入端连接。

4.如权利要求1所述光子型倍频微波信号相移装置的相移控制方法，其特征在于，调整所述检偏器的检偏轴与所述调制光信号任一偏振方向之间的夹角α，使其在0～之间变化，在所述光电探测器的输出端产生相位为2α且在0~2之间连续可调、频率为基频射频信号2倍的倍频信号，且该倍频信号的幅度不变。

5.如权利要求2所述光子型倍频微波信号相移装置的相移控制方法，其特征在于，分别调整第一偏振调制器、第二偏振调制器的偏置电压，使得第一偏振调制器两个主轴方向上的输出光场的相位差以及第二偏振调制器两个主轴方向上的输出光场的相位差均为π的奇数倍；调整所述检偏器的检偏轴与偏振合束器的主轴方向间的夹角α，使其在0～之间变化，在所述光电探测器的输出端产生相位为2α且在0~2之间连续可调、频率为基频射频信号2倍的倍频信号，且该倍频信号的幅度不变。

6.如权利要求3所述光子型倍频微波信号相移装置的相移控制方法，其特征在于，设置第一马赫-曾德尔调制器和第二马赫-曾德尔调制器均工作在最小传输点；分别调整第一、第二偏振控制器，使得第一马赫-曾德尔调制器的输出光的偏振方向、第二马赫-曾德尔调制器的输出光的偏振方向分别与和其相连的偏振合束器输入端的检偏方向相同；调整所述检偏器的检偏轴与偏振合束器主轴方向之间的夹角α在0～之间变化，在所述光电探测器的输出端产生相位为2α且在0~2之间连续可调、频率为基频射频信号2倍的倍频信号，且该倍频信号的幅度不变。