[发明专利]一种基于Mach-Zehnder型光滤波器频率测量的装置及方法

说明书

本发明属于微波及光通信技术领域，公开了一种基于Mach‑Zehnder型光滤波器频率测量的装置及方法，包括激光器光源(LD)、偏振调制器(PoLM)、偏振控制器(PC)、耦合器、起偏器(Pol)、光滤波器(Filter)、掺饵光纤放大器(EDFA)和光电探测器(PD)。该方案利用偏振调制器加偏振控制器及起偏器可以在上下两路分别等效出强度调制器和相位调制器，通过调节光滤波器的时延装置可以调节测频范围。上下两路的调制信号经过光滤波器后在光电探测器处发生光电转换，通过信号处理后可以得到与待测信号频率相关的幅度比较函数(ACF)，进而实现测频功能。此方案具有结构简单，测频范围和精度调谐方便，实用性较强等特点。

技术领域

本发明属于微波及光通信技术领域，尤其涉及一种基于Mach-Zehnder型光滤波器频率测量的装置及方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：微波光子学是一门新兴的交叉学科，其研究范围包括微波信号的光子学产生、微波光子信号处理、基于光子技术的微波频率测量、工作于微波频率的光电子器件等。在传统微波系统中很难实现的功能很多都可以利用微波光子技术来实现。因此，微波光子学技术近年来受到了广泛关注，被广泛地应用于军事、医疗、通信及航空航天等诸多领域。随着信号速率的增加，传统的电子测频技术已逐渐不能适应瞬息多变的测量环境。瞬时频率测量技术在现代化电子战中是一项十分关键的技术，基于微波光子学的频率测量技术克服了传统测频技术中诸多瓶颈，具有低损耗、宽带宽、对电磁干扰免疫、小型便携等优点，成为当前研究的热点之一。目前实现基于微波光子学的频率测量技术主要有三种，分别为微波光子信道化接收技术、光子扫描接收技术和微波光子瞬时测频技术。其中微波光子瞬时测频技术中的频率-功率映射技术的研究一直属于热门方向，国内的众多研究机构包括北京邮电大学、浙江大学及西南交通大学等若干院校，同时国外的加拿大渥太华实验室等也在做相关方面的研究。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)对于现行的很多方案，其总体水平有待提高。当前的多数测频研究由于实验条件限制主要是进行理论推导和仿真验证，缺乏实际测量效果的检验。且实验中测量误差值相对较大，测量范围也相对较小。

(2)现行的很多方案主要是单频率测量，这在实战中是不足的。

解决上述技术问题的难度和意义：解决现有技术存在的问题，实现低测量误差，高灵敏度的要求具有重要的意义；且实战中对于复杂的电磁环境，接收端需要处理的信号往往是多个频率的综合体，这对现今的很多测频方案提出了较大的挑战，要想适应复杂的测频环境，现今的测频技术必须能适应更复杂的测量环境。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于Mach-Zehnder型光滤波器频率测量的装置及方法。

本发明是这样实现的，一种基于Mach-Zehnder型光滤波器频率测量的装置，所述基于Mach-Zehnder型光滤波器频率测量的装置包括激光器光源、偏振调制器、偏振控制器、耦合器、起偏器、光滤波器、掺饵光纤放大器、光电探测器；

第一个偏振控制器设置在光源的出射光路上，偏振调制器后面连接另一个偏振控制器，耦合器将光路分为上下两路，一路中经过起偏器后与光滤波器相连，另一路直接与光滤波器相连，光路的输出端都连接有光电探测器。

进一步，两个偏振控制器和偏振调制器及起偏器分别实现对入射信号的强度调制功能和相位调制功能；耦合器将一路光路信号等分为两路相同的子信号分别传输。