[发明专利]光控多波束形成网络芯片及网络

权利要求书

1.一种光控多波束形成网络芯片，其特征在于，包括：第一波分复用器和MxN路延迟线，每一路延迟线均与所述第一波分复用器连接，

每一路延迟线均包括一级延迟线和Sagnac环，所述一级延迟线的一端与所述第一波分复用器连接；所述第一波分复用器用于将MxN个不同波长的光信号分成MxN路，并将每路光信号输入到对应的一级延迟线中；所述一级延迟线的另一端与该路延迟线的Sagnac环连接，所述Sagnac环用于实现光信号顺时针和逆时针正反两路传输回路，并将光信号传输回一级延迟线；所述一级延迟线还用于接收Sagnac环传输回的光信号后传输给第一波分复用器，第一波分复用器还用于将MxN路具有延时差的光信号合束；

其中M、N为自然数，分别对应于波束数和相控阵天线阵元数。

2.根据权利要求1所述的光控多波束形成网络芯片，其特征在于，所述Sagnac环包括1x2耦合器和二级延迟线，1x2耦合器分别与一级延迟线和二级延迟线连接。

3.根据权利要求1或2所述的光控多波束形成网络芯片，其特征在于，各路延迟线的延时量为：

其中，τ_i表示延时量，θ表示波束指向角度，d表示天线阵元间距，c表示光速。

4.根据权利要求1所述的光控多波束形成网络芯片，其特征在于，所述一级延迟线为开关型光延迟线或微环型光延迟线。

5.根据权利要求1所述的光控多波束形成网络芯片，其特征在于，所述二级延迟线为开关型光延迟线或微环型光延迟线。

6.根据权利要求1所述的光控多波束形成网络芯片，其特征在于，所述第一波分复用器为波导阵列光栅或级联不等臂马赫-增德尔型干涉仪。

7.根据权利要求1所述的光控多波束形成网络芯片，其特征在于，所述1x2耦合器为MMI耦合器或定向耦合器。

8.一种光控多波束形成网络，其特征在于，包括多波长激光器、电光调制器、环形器、第二波分复用器、光电探测器、相控阵天线、芯片控制电路和权利要求1-7任一项所述的光控多波束形成网络芯片，

所述多波长激光器用于产生MxN个不同波长的光信号，

所述电光调制器用于将微波信号调制到光信号上、并将调制后的光信号传输给环形器，

所述环形器用于将光信号传输给光控多波束形成网络芯片，并将所述光控多波束形成网络芯片处理的具有延时差的MxN个不同波长的光信号传输给第二波分复用器，

所述芯片控制电路与所述光控多波束形成网络芯片连接，

所述第二波分复用器用于将MxN个不同波长的光信号分成N路并分别传输给对应的光电探测器，

所述光电探测器用于将光信号转换为电信号后传输给相控阵天线，

所述相控阵天线用于发射所述电信号。

9.根据权利要求8所述的光控多波束形成网络，其特征在于，所述环形器和所述第二波分复用器之间连接有光纤放大器。

10.一种光控多波束形成网络，其特征在于，包括N个相控阵天线阵元、N个多波长激光器、N个电光调制器、第三波分复用器、环形器、第四波分复用器、N个光电探测器、数据处理单元、芯片控制电路和权利要求1-7任一项所述的光控多波束形成网络芯片，

相控阵天线用于接收电信号并将N个不同的电信号传输给对应的电光调制器，

所述多波长激光器用于产生N路包含M个波长的光信号，

所述电光调制器用于将电信号的信息调制到光信号上、并将光信号传输给第三波分复用器，

所述第三波分复用器用于将调制后的光信号合束后传输给环形器，

所述环形器将合束光信号传输给光控多波束形成网络芯片，并将光控多波束形成网络芯片处理的具有延时差的MxN个不同波长的光信号传输给第四波分复用器，

所述光控多波束形成网络芯片与芯片控制电路连接，

所述第四波分复用器用于将具有延时差的MxN个不同波长的光信号分成N路并分别传输给对应的光电探测器；

所述光电探测器用于将光信号转换为电信号后传输给数字处理单元。