[发明专利]一种基于光谱处理的微波光子射频移相器及其移相方法

摘要

本发明公开了一种基于光谱处理的微波光子射频移相器及其移相方法，该移相器包括激光源、光调制器、光纤放大器、光谱处理系统、光电探测器以及光耦合器。光纤放大器的光放大信号入射在衍射光栅上，并分离成多条反射光线。多条反射光线中光谱分量不同的投射在每行的不同像素点上，光谱分量相同的投射在每列的不同像素点上。激光处理器调制光谱分量的幅度和相位，并形成多个拍频光波。每个光耦合器光谱合成光载波和一阶调制边带，生成光单边带调制信号。光单边带调制信号在光电探测器中拍频生成射频信号。本发明有效抑制光子射频移相器的相位噪声，实现光子射频移相功能，可实现任意角度的扫描，灵活性高且可重构，适用于大规模相控阵雷达中。

主权项

1.一种基于光谱处理的微波光子射频移相器，其包括：激光源；光调制器，其用于调制所述激光源发出的光信号，以产生光调制信号；光纤放大器，其用于放大所述光调制信号，以产生光放大信号；光谱处理系统，其用于对所述光放大信号进行移相处理，以产生光移相信号；以及多个光电探测器，其用于将所述光移相信号转换为相应的射频信号；其特征在于，所述光调制器将所述光信号进行电压偏置，且偏置的最大输出点抑制偶数阶边带的光双边带调制，并获得双边带的所述光调制信号；所述光谱处理系统包括硅基液晶和衍射光栅；所述硅基液晶包括LCoS阵列和激光处理器，所述LCoS阵列包括一个输入端口和多个输出端口；所述光放大信号通过所述输入端口入射在所述衍射光栅上，并在所述衍射光栅上按光谱分离成多条反射光线；光谱分量不同的反射光线投射在所述激光处理器中每行的不同像素点上，光谱分量相同的反射光线投射在所述激光处理器中每列的不同像素点上；所述激光处理器通过调节每个像素点的折射率，调制对应的光谱分量的幅度和相位，以补偿光谱分量之间的相位，并形成分别与多个输出端口对应的多个拍频光波；其中，所述拍频光波为光载波或一阶调制边带；所述微波光子射频移相器还包括：多个光耦合器，其分别与多个光电探测器对应；每个光耦合器对应两个输出端口，且所述两个输出端口分别输出对应的一个光载波和对应的一个一阶调制边带；每个光耦合器用于光谱合成对应的光载波和对应的一阶调制边带，生成一个光单边带调制信号；所述光单边带调制信号在对应的光电探测器中拍频生成所述射频信号，所述射频信号在放大后用于驱动所述光调制器。