[发明专利]相位变化测量系统

权利要求书

1.一种相位变化测量系统，其特征在于，该系统包括第一飞秒光学频率梳单元、第二飞秒光学频率梳单元、参考微波单元、偏移频率锁定单元、参考激光单元、第一重复频率锁定单元、频率综合单元、第二重复频率锁定单元、第一拍频单元、测量单元，其中：

参考微波单元，用于向偏移频率锁定单元提供参考微波信号；

偏移频率锁定单元，用于分别将第一飞秒光学频率梳单元和第二飞秒光学频率梳单元的载波包络偏移频率锁定为参考微波信号的频率；

参考激光单元，用于向第一重复频率锁定单元提供参考激光信号；

第一重复频率锁定单元，用于利用参考激光信号对第一飞秒光学频率梳单元的重复频率进行锁定；

频率综合单元，用于接收待测微波信号，并将待测微波信号的频率变换到与第二飞秒光学频率梳单元的重复频率相同的频率上，并将经变换处理的待测微波信号发送给第二重复频率锁定单元；

第二重复频率锁定单元，用于利用经变换处理的待测微波信号对第二飞秒光学频率梳单元的重复频率进行锁定；

第一飞秒光学频率梳单元和第二飞秒光学频率梳单元，用于分别将输出的激光信号提供给第一拍频单元；

第一拍频单元，用于对来自第一飞秒光学频率梳单元和第二飞秒光学频率梳单元的激光信号进行拍频处理，并将得到的拍频结果提供给测量单元；

测量单元，用于从拍频结果中选择任一个第一波长所对应的拍频信号，确定拍频信号的频率值在第一飞秒光学频率梳单元输出的激光信号中对应的梳齿序号值，利用拍频信号的频率除以所述梳齿序号值，从而得到待测微波信号的相位变化值，其中第一波长同时包括在第一飞秒光学频率梳单元和第二飞秒光学频率梳单元输出的激光信号中。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

测量单元还用于对所述待测微波信号的相位变化值进行积分运算，以得到待测微波信号的相位值。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

偏移频率锁定单元具体包括第一光电探测单元、第一混频单元，其中：

第一光电探测单元，用于探测第一飞秒光学频率梳单元的载波包络偏移频率，探测第二飞秒光学频率梳单元的载波包络偏移频率；

第一混频单元，用于将第一飞秒光学频率梳单元的载波包络偏移频率与参考微波单元提供的参考微波信号的频率进行混频，得到第一混频结果，并将第一混频结果发送给第一飞秒光学频率梳单元；将第二飞秒光学频率梳单元的载波包络偏移频率与参考微波单元提供的参考微波信号的频率进行混频，得到第二混频结果，并将第二混频结果发送给第二飞秒光学频率梳单元；

第一飞秒光学频率梳单元还用于根据第一混频结果调整第一飞秒光学频率梳单元中光纤激光器泵浦光的电流，以将第一飞秒光学频率梳单元的载波包络偏移频率锁定为参考微波信号的频率；

第二飞秒光学频率梳单元还用于根据第二混频结果调整第二飞秒光学频率梳单元中光纤激光器泵浦光的电流，以将第二飞秒光学频率梳单元的载波包络偏移频率锁定为参考微波信号的频率。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

第一重复频率锁定单元具体包括第二拍频单元、第二光电探测单元、第二混频单元，其中：

第二拍频单元，用于将第一飞秒光学频率梳单元输出的激光信号与参考激光单元输出的激光信号进行拍频，并在拍频结果中选择任一个第二波长所对应的拍频信号，并将拍频信号发送给第二混频单元，其中第二波长包括在第一飞秒光学频率梳单元和参考激光单元输出的激光信号中；

第二光电探测单元，用于探测第一飞秒光学频率梳单元的重复频率；

第二混频单元，用于将拍频信号与第一飞秒光学频率梳单元的重复频率进行混频，并将混频结果发送给第一飞秒光学频率梳单元；

第一飞秒光学频率梳单元还用于根据混频结果控制第一飞秒光学频率梳单元中光纤激光器的腔长，从而对第一飞秒光学频率梳单元的重复频率进行锁定。

5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，

第二重复频率锁定单元具体包括第三光电探测单元、第三混频单元，其中：

第三光电探测单元，用于探测第二飞秒光学频率梳单元的重复频率；

第三混频单元，用于将经变换处理的待测微波信号的频率与第二飞秒光学频率梳单元的重复频率进行混频，并将混频结果发送给第二飞秒光学频率梳单元；

第二飞秒光学频率梳单元还用于根据混频结果控制第二飞秒光学频率梳单元中光纤激光器的腔长，从而对第二飞秒光学频率梳单元的重复频率进行锁定。