[发明专利]基于光学频率梳的下变频装置及下变频方法

说明书

本公开提供一种基于光学频率梳的下变频装置及下变频方法，该装置包括：第一光学频率梳模块和第二光学频率梳模块，第一光学频率梳模块和第二光学频率梳模块分别用于输出第一光学频率梳和第二光学频率梳；强度调制器，用于接收微波信号和第二光学频率梳，并将微波信号调制到第二光学频率梳上，以输出第一光载波；合束器，用于将第一光学频率梳和第一光载波合成一路光信号，以输出第二光载波；光电探测器，用于接收第二光载波，并将微波信号从第二光载波中解调出来，并根据解调出来的信号获取第一信号；可调谐滤波器，用于根据第一信号进行信道选择和切换，以输出变频后的信号。

技术领域

本公开涉及微波光子领域，特别是涉及一种基于光学频率梳的下变频装置及下变频方法。

背景技术

在雷达系统和卫星通信系统中，信道化发射机和信道化接收机是非常重要的组成部分。但是信道化发射机和信道化接收机体积庞大、功耗高、系统复杂。下变频是信道化的关键步骤，而利用纯微波技术的下变频方案受限于“电子瓶颈”，无法满足实际应用需求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本公开的目的在于提供一种基于光学频率梳的下变频装置及下变频方法，以克服传统电子技术在重量、体积、带宽和电磁兼容性等方面存在的局限性。

(二)技术方案

本公开一方面提供一种基于光学频率梳的下变频装置，该基于光学频率梳的下变频装置包括：第一光学频率梳模块和第二光学频率梳模块，第一光学频率梳模块和第二光学频率梳模块分别用于输出第一光学频率梳和第二光学频率梳；强度调制器，用于接收微波信号和第二光学频率梳，并将微波信号调制到第二光学频率梳上，以输出第一光载波；合束器，用于将第一光学频率梳和第一光载波合成一路光信号，以输出第二光载波；光电探测器，用于接收第二光载波，并将微波信号从第二光载波中解调出来，并根据解调出来的信号获取第一信号；可调谐滤波器，用于根据第一信号进行信道选择和切换，以输出变频后的信号。

可选地，第一光学频率梳和第二光学频率梳的频率间隔大于50GHz。

可选地，第一光学频率梳和第二光学频率梳的频率间隔不相等。

可选地，第一光学频率梳和第二光学频率梳有一根梳齿完全重合。

可选地，强度调制器的调制带宽不低于10GHz。

可选地，强度调制器为铌酸锂强度调制器或硅基强度调制器或铟磷基强度调制器。

可选地，合束器的工作波段覆盖C波段，损耗低于1dB。

可选地，光电探测器的带宽不低于10GHz。

可选地，可调谐滤波器的最小带宽小于1GHz，中心频率可调谐范围为1～18GHz。

本公开另一方面提供一种基于光学频率梳的下变频方法，包括：获取第一光学频率梳和第二光学频率梳；获取微波信号，将微波信号调制到第二光信号上，以输出第一光载波；将第一光学频率梳和第一光载波合成为一路光信号，以输出第二光载波；将微波信号从第二光载波中解调出来，并根据解调出来的信号获取第一信号；根据第一信号进行信道选择和切换，以输出变频后的信号。

(三)有益效果

本公开提供的一种基于光学频率梳的下变频装置及下变频方法，其有益效果为：

(1)基于本公开中的基于光学频率梳的下变频装置，利用微波光子技术对输入的微波信号进行下变频，可以大大缩小信道化发射机和接收机的体积，简化了其系统结构。

(2)本公开提出的基于光学频率梳的下变频方法，其利用微波光子技术对微波信号进行下变频，可以大大地突破带宽的限制，降低功耗，为信道化提供了一种简单的下变频方法。

附图说明