[发明专利]基于波分复用的可调谐真延时实验装置及其实验方法

说明书

本发明公开了一种基于波分复用的可调谐真延时实验装置及其实验方法，首先，搭建基于波分复用的可调谐真延时系统的实验装置：搭建两组由均匀光纤光栅和啁啾光纤光栅串联的延迟线和一组由两个啁啾光纤光栅串联的延迟线，分别接入三个光环行器的2端口，将这三组延迟线分别接入12分光器的三臂，实现两级延时，同时在其中一个延迟通道中加入延迟补偿模块，最后接入其余延迟器件；其次，同步调谐波长可调谐激光器的波长和其中一处啁啾光纤光栅，实现真延时系统的实时调谐。本发明实现对复用信号中某一信号延迟时间的单独调谐，减少了误差源，调谐精度高，调谐范围大，同时，结构简单，制作难度低。

技术领域

本发明属于光纤通信技术领域，具体涉及一种基于波分复用的可调谐真延时实验装置及其实验方法。

背景技术

雷达作为军事战略中防卫和反击的关键技术，其内涵和研究内容不断拓展。光控相控阵雷达技术在强杂波、强干扰和硬打击等工作条件下表现出良好的性能，具有很大的技术潜力，因此其发展和研究受到了国内外的普遍重视。

以光纤延迟线作为延迟器件的相控阵雷达就是光控相控阵雷。其核心是光控相控阵天线，由许多辐射单元排列而成。现有的可调谐真延时系统主要包括对激光器输出波长的调谐、对光纤光栅的调谐、光开关的切换等。在具体的系统设计中，受到成本限制、空间尺寸的约束、电磁场干扰、调谐范围小、调谐精度低等各种问题。因此，国内外学者一直致力于对可调谐真延时系统的设计与改善。

2008年，南洋理工大学Pham Q. Thai等人在《Simplified Optical Dual Beamformer Employing Multichannel Chirped Fiber Grating and Tunable Optical Delay Lines》中提出一种基于线性啁啾光纤光栅的可调谐延时系统。该系统包含2个单波长激光器，2个可调谐窄线宽单波长激光器，、为一组，、为一组。第一组的两束光被微波信号调制后，在多通道啁啾光栅中获得两个不同的延时，两束光的延时差为。后经过分光器进入不同通道，在第一个波分通道中，直接经过解波分复用器、光电探测器解调出来；在第二个波分通道中，附加了一个延时时间为的可调延时器。由激光器、输出四组电信号，阵元间的延时差为。同理，由激光器、输出的四组电信号，阵元间的延时差为。该系统调谐可调延时器，引入多路误差，同时需要调谐多个器件，操作比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于波分复用的可调谐真延时实验装置及其实验方法，通过同步调谐线性啁啾光纤光栅和激光器的输出波长，实现对系统信号延时差的实时调谐与控制。本发明可以对复用信号中某一信号延迟时间进行单独调谐，减少了误差源，调谐精度高，调谐范围大，同时，结构简单，制作难度低。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于波分复用的可调谐真延时实验装置，包括波长可调谐激光器、固定波长激光器、第一波分复用器、第二波分复用器、第三波分复用器、信号发生器、电光调制器、第一延迟线单元、第二延迟线单元、第三延迟线单元、第四延迟线单元、分光器、四个光电探测器。

波长可调谐激光器和固定波长激光器分别接入第一波分复用器的两波分端口，第一波分复用器的复用端口接电光调制器的光输入端，信号发生器接入电光调制器的信号输入端，电光调制器的输出端接第一延迟线单元，第一延迟线单元接分光器的输入端，分光器的输出端分别接第二延迟线单元和第三延迟线单元，第二延迟线单元接第二波分复用器的输入端，第二波分复用器输出端分别接两个光电探测器，第三延迟线单元接第三波分复用器的输入端，第三波分复用器的输出端，一路接第三个光电探测器，另一路依次接第四延迟线单元和第四个光电探测器。

一种基于波分复用的可调谐真延时实验装置的实验方法，方法步骤如下：

步骤1、将上述基于波分复用的可调谐真延时实验装置的四个光电探测器并联接入示波器，转入步骤2；