[发明专利]一种产生频谱平坦的毫米波噪声的系统和方法

权利要求书

1.一种产生频谱平坦的毫米波噪声的系统，其特征在于，包括第一光发射模块(1)、第二光发射模块(2)、光耦合器(3)、光电探测器(4)；第一光发射模块(1)和第二光发射模块(2)输出的噪声光信号传输至所述光耦合器(3)的输入端，所述光耦合器(3)对噪声光信号进行耦合并输入至所述光电探测器(4)的输入端，所述光电探测器(4)进行拍频，实现光谱到频谱的映射转换，输出平坦毫米波噪声；

所述第一光发射模块(1)包括第一ASE光源(11)和第一光滤波器(12)，所述第一ASE光源(11)的输出端与所述第一光滤波器(12)的输入端电性连接，所述第一光滤波器(12)的输出端与所述光耦合器(3)的输入端电性连接；

所述第二光发射模块(2)包括第二ASE光源(21)和分光处理器，所述第二ASE光源(21)的输出端与所述分光处理器的输入端电性连接，所述分光处理器的输出端与所述光耦合器(3)的输入端电性连接；

所述分光处理器包括分光器(221)、第二光滤波器(222)和分光耦合器(223)；所述第二光滤波器(222)的数量设置为若干，所述第二ASE光源(21)与所述分光器(221)的输入端电性连接，所述分光器(221)的输出端与若干个所述第二光滤波器(222)的输入端电性连接，若干个所述第二光滤波器(222)的输出端与所述分光耦合器(223)的输入端电性连接，所述分光耦合器(223)的输出端与所述光耦合器的输入端电性连接；

所述分光处理器包括阵列波导光栅(224)和密集型光波复用模块(225)，所述第二ASE光源(21)与所述阵列波导光栅(224)的输入端电性连接，所述阵列波导光栅(224)的输出端与所述密集型光波复用模块(225)的输入端电性连接，所述密集型光波复用模块(225)的输出端与所述光耦合器(3)的输入端电性连接。

2.一种产生频谱平坦的毫米波噪声的方法，应用于权利要求1所述的一种产生频谱平坦的毫米波噪声的系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1：第一光发射模块(1)输出光谱呈高斯形状的噪声光信号，并传输至光耦合器3；

S2：所述第二光发射模块(2)输出光谱呈高斯形状的n束噪声光信号，并传输至光耦合器3；

S3：第一光发射模块(1)和第二光发射模块(2)产生的噪声光耦合到所述光耦合器(3)中，并将耦合后的光信号传输至光电探测器(4)；

S4：所述光电探测器(4)进行拍频，实现光谱到频谱的映射转换，输出平坦毫米波噪声。

3.根据权利要求2所述的一种产生频谱平坦的毫米波噪声的方法，其特征在于，在步骤S1和步骤S2中，所述第一光发射模块(1)输出中心波长为λ₀、线宽为B、光谱呈高斯形状的噪声光信号；所述第二光发射模块(2)输出中心波长为λ₁、λ₂、…、λ_n(n≥2)、线宽为B、光谱呈高斯形状的n束噪声光信号。

4.根据权利要求3所述的一种产生频谱平坦的毫米波噪声的方法，其特征在于，在步骤S2中，第二光发射模块(2)输出两束噪声光时，两束光的中心波长分别为λ₁和λ₂，且线宽均为B，产生覆盖a至b GHz的平坦毫米波噪声；其中，a和b分别等于c/(λ₁-λ₀)和c/(λ₂-λ₀)，c为光速，产生毫米波噪声的平坦度m满足公式：

5.根据权利要求3所述的一种产生频谱平坦的毫米波噪声的方法，其特征在于，在步骤S2中，第二光发射模块(2)输出n束噪声光时，假定n束光的中心波长分别为λ₁、λ₂、…、λ_n(n≥3)，产生覆盖a至b GHz的平坦毫米波噪声，其中，a和b分别等于c/(λ₁-λ₀)和c/(λ_n-λ₀)，c为光速，产生毫米波噪声的平坦度m满足公式：

6.根据权利要求4或5所述的一种产生频谱平坦的毫米波噪声的方法，其特征在于，在步骤S4中，第一光发射模块(1)和第二光发射模块(2)输出的噪声光均为具有高斯型光谱形状的噪声光。