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[发明专利]一种基于阵列结构实现多通道共载频相位编码系统及方法-CN202210649640.X在审
发明人： 杨登才;尹晶;赵艳;王智勇;杨锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： H04B10/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于阵列结构实现多通道共载频相位编码信号系统及方法，适用于基于光子技术的多通道、独立高速相位编码信号产生，以便于分布式光纤传输。该方法涉及微波光子技术领域。系统包括激光器(LD)、双平行偏振复用马赫曾德尔调制器(DP‑DPMZM)、多通道光耦合器(Coupler)、偏振相关相位调制器(DP‑PM)、光偏振片(Pol)、光电探测器(PD)。本方法将本振(LO)信号通过90°电桥输入到DP‑DPMZM上臂中，调节偏置电压实现LO信号的载波抑制一阶边带输出，与下路的正交偏振光载波信号偏振合束，再经过多通道光耦合器分束，分别输入到多个相同的偏振相关相位调制器中，多路独立相位编码序列分别加载到偏振相关相位调制器上，完成对正交偏振态光信号的相位进行调制，最后通过Pol和PD拍频后获得多通道共载频相位编码信号。
一种基于阵列结构实现通道载频相位编码系统方法

[发明专利]一种高分辨率大测量范围的光延迟测量系统及方法-CN202210657487.5在审
发明人： 杨登才;冯凌阁;杨锋;王云新;王智勇;王卓 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-06-10 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： H04B10/077 文献下载
摘要：本发明提出了一种高分辨率大测量范围的光延迟测量系统及方法，属于光延迟测量和微波光子学领域，可以实现大范围、高分辨率的光延迟测量。具体技术方案为激光源发射出的光载波进入双平行马赫增德尔调制器，线性扫频源发射线性扫频信号，信号进入90度电桥得到两路功率相同，相位差90度的射频信号，并分别输入到上下两个子调制器，通过IQ调制器控制器调整偏置电压，产生载波抑制单边带信号。该信号通过第一50：50保偏耦合器分成两路光信号，上路直接进入第二50:50耦合器，下路经过待测器件后进入第二50:50耦合器，第二50:50耦合器连接到光电探测器上进行拍频，光电探测器连接到频谱仪，检测两路信号的频率差并上传到控制与信号采集电路中，控制与信号采集电路根据频谱仪检测结果计算出待测光器件的光延迟。
一种高分辨率测量范围延迟系统方法

[发明专利]一种基于铌酸锂薄膜的偏振滤波型强度调制器-CN202210401293.9在审
发明人：王云新;于硕;王大勇;杨登才;向美华;王卓;杨锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-04-15 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G02F1/035 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于铌酸锂薄膜的偏振滤波型强度调制器，调制器集成在同一芯片上，具有滤波和强度调制的功能。包括光波导、强度控制中心电极和强度控制地电极。光波导由光波导层制成，本发明对光波导层进行了改进，改进之处在于在光波导层中的铌酸锂层上面采用沉积氮化硅形成氮化硅加载条层；光波导从功能结构上划分为Y波导分束器和Y分支合束器，Y波导分束器前端直波导上增加滤波金属银覆层构成具有偏振滤波功能的光波导，经过滤波后的光波由Y波导分束器等分为平行两路波导，强度控制中心电极置于平行两路波导之间，平行两路波导外侧各设置一个强度控制地电极，强度控制中心电极和强度控制地电极构成幅度控制器电极，用于强度调制；两路光经过强度调制后，由Y分支合束器进行合束输出。
一种基于铌酸锂薄膜偏振滤波强度调制器

[发明专利]带自干扰消除功能的高分辨率微波光子雷达探测方法-CN202210623616.9在审
发明人：朱厦;张垭;杨登才;王云新;杨锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-06-02 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G01S17/08 文献下载
摘要：带自干扰消除功能的高分辨率微波光子雷达探测方法属于微波光子技术领域，该方法所用系统系统，包括激光器、双平行双偏振马赫曾德尔调制器、一个双驱动马赫曾德尔调制器、任意波形发生器、光耦合器、第一光电探测器、电功率放大器、发射天线、接收天线、低噪声放大器、第二光电探测器、低通滤波器和信号采集与处理模块。本发明克服了传统电子学雷达的劣势，实现了大带宽高分辨的功能微波光子系统的集成。
干扰消除功能高分辨率微波光子雷达探测方法

[发明专利]一种基于铌酸锂薄膜波导的偏振无关双向调制器及调制方法-CN202210611761.5在审
发明人： 杨登才;李子琰;王智勇;杨锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： G02F1/01 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于铌酸锂薄膜波导的偏振无关双向调制器及调制方法，属于微波光子领域和光学微纳加工领域。为了解决在基于不等臂干涉的量子密钥分发系统中，量子密钥成码速率受到偏振无关调制器的双向调制速率，和基于光纤熔接方式的不等臂干涉延时的限制问题，本发明将铌酸锂薄膜双向调制器上的光学端面和一面镀高反膜的法拉第旋转镜贴合在一起，使通过光纤传入调制器的光经过双向调制器后进入法拉第旋转镜，通过法拉第旋转镜改变光的偏振方向，使光偏振旋转90°，再返回到原波导中，光在法拉第旋转镜和薄膜铌酸锂双向相位调制器之间来回传输，通过光偏振实现补偿调制。基于铌酸锂薄膜材料能够实现高速率的双向调制器和低延时波导，从而可以提升量子密钥分发系统的速率。
一种基于铌酸锂薄膜波导偏振无关双向调制器调制方法

[发明专利]连续波微波光子雷达的自干扰信号消除方法-CN202210623614.X在审
发明人：朱厦;张垭;杨登才;王云新;杨锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-06-02 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G01S17/08 文献下载
摘要：连续波微波光子雷达的自干扰信号消除方法属于微波光子技术领域，该方法所用系统包括激光器、马赫‑曾德尔调制器、任意波形发生器、光耦合器、电功率放大器、发射天线、接收天线、第一低噪声放大器、双驱动马赫‑曾德尔调制器、第一光电探测器和第二光电探测器、低通滤波器和信号采集与处理模块。利用本发明克服了传统电子学方法在带宽、重量、体积、电磁干扰等方面的劣势，实现了多功能微波光子系统的集成。
连续微波光子雷达干扰信号消除方法

[发明专利]一种基于单晶铌酸锂薄膜的偏振滤波型相位调制器-CN202210401224.8在审
发明人：王大勇;于硕;王云新;杨登才;向美华;王卓;杨锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-04-15 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： G02F1/035 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于单晶铌酸锂薄膜的偏振滤波型相位调制器，可应用于光通信、光计算、微波光子技术等，属于集成光学领域。本发明器件结构主要是铌酸锂薄膜(LNOI)上沉积氮化硅构成加载条型直波导、直波导上前端做金属银覆层构成具有偏振滤波功能的波导结构，以及在波导后端两侧设置相位控制电极结构。本发明的结构设计可同时实现偏振滤波和相位调制，使整个结构更为紧凑、高效，更有利于实现光路集成。
一种基于单晶铌酸锂薄膜偏振滤波相位调制器

[发明专利]一种补偿的基于薄膜铌酸锂波导的不等臂马赫-曾德尔干涉仪-CN202210403679.3在审
发明人： 杨登才;张旭涛;宝剑锋;杨锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-04-18 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G02F1/21 文献下载
摘要：本发明公开了一种补偿的基于薄膜铌酸锂波导的不等臂马赫‑曾德尔干涉仪，用于解决量子密钥系统中随着成码率需求越来越大，不等臂光纤延时越来越小而无法通过光纤熔接的方式实现的问题。包括Y分支分束器、Y分支合束器、下参考臂波导、上左波导、上右波导、下左延时补偿波导、下右延时补偿波导、相位调制区。上左波导和上右波导结构相同，下左延时补偿波导和下右延时补偿波导结构相同，且他们都满足空间位置对称。当一束脉冲信号通过Y分支分束器，被分成了上下两路信号。上路信号经过一段延时调制之后进入到Y分支合束器的上臂。下路信号通过对上臂弯曲波导的补偿到达Y分支合束器的下臂。两路光信号相互干涉，使特定的频率信号增强，相反则使得特定的频率信号相消。
一种补偿基于薄膜铌酸锂波导不等马赫曾德尔干涉仪

[发明专利]一种基于薄膜铌酸锂波导的不等臂马赫-曾德尔干涉仪-CN202210404862.5在审
发明人： 杨登才;张旭涛;宝剑锋;杨锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-04-18 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： G02F1/21 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于薄膜铌酸锂波导的不等臂马赫‑曾德尔干涉仪，用于解决量子密钥系统中随着成码率需求越来越大，不等臂光纤延时越来越小而无法通过光纤熔接的方式实现的问题。将量子密钥分发系统中的马赫‑曾德尔调制器、不等臂干涉环在集成波导上实现。包括Y分支分束器、Y分支合束器，下参考臂波导、上左延时波导，上右延时波导、相位调制区。上左延时波导和上右延时波导结构相同，且空间位置对称。当一束脉冲信号通过Y分支分束器，被分成了上下两路信号。下路信号经过Y分支分束器下臂直接到达Y分支合束器的下臂。另一路信号经过一段延时调制之后进入到Y分支分束器的上臂。两路光信号相互干涉，使特定的频率信号增强，相反则使得特定的频率信号相消。通过调节偏置电压，可以实现干涉相位精细可调，从而改变光传感、通信系统的性能，有利于提升量子密钥分发系统的成码率和小型化发展。
一种基于薄膜铌酸锂波导不等马赫曾德尔干涉仪

[发明专利]一种功能复用的微波光子下变频方法-CN202210077013.3在审
发明人： 杨登才;邬福正;杨峰;王云新 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-01-24 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： H04B10/516 文献下载
摘要：本发明公开了一种功能复用的微波光子下变频方法，包括激光器、电耦合器、功分器、双偏振正交相移键控等，本方法利用DP‑QPSK将接收的微波信号包括射频信号RF、干扰信号SI、镜像信号IM，同时也将应用于干扰消除的参考信号SR以及变频使用的本振信号LO调制到光载波上。通过调节X‑DPMZM的偏置电压工作点，以及优化所加载的SR支路的电延时器和电衰减器，实现射频自干扰消除；在LO加载支路，通过调节Y‑DPMZM偏置电压工作点，实现可重构本振倍频下变频；DP‑QPSK输出正交偏振边带信号通过OBPF滤出其中一侧边带，通过PC、POL的偏振移相，再经过光电探测、90°HC耦合完成镜像抑制。
一种功能微波光子变频方法

[发明专利]一种功能复用集成铌酸锂波导电光调制器-CN201811579406.4有效
发明人：王大勇;杨锋;王云新;杨登才;张弘骉;戎路;赵洁 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2018-12-24 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： G02F1/035 文献下载
摘要：一种功能复用集成铌酸锂波导电光调制器，属于光电子、光通信、微波光子学等应用领域。包括输入光纤、铌酸锂波导芯片和输出光纤，其中铌酸锂波导芯片由分束耦合区、强度调制区、相位调制区构成，分束耦合区采用加入特定长度直波导的级联Y分支结构，将一路光分为多路光后进入强度调制区；强度调制区采用马赫增德尔干涉仪结构，强度调制区后的相位调制区采用直波导和共面电极阵列实现每个通道的相位调制。本发明将分束器、强度调制器以及相位调制器有机地集成到一片芯片上，不仅克服了独立器件复杂连接导致的系统体积大、性能差、成本高等不足，而且可以实现光的分束耦合、选择性光开关、相位调制、边带调制等多种功能，是未来集成光学发展的趋势。
一种功能集成铌酸锂波导电光调制器

[发明专利]一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器-CN202110691342.2在审
发明人： 杨登才;宋紫禁;王云新;向美华;李颖;李德阳 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-06-22 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： G02B6/124 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于铌酸锂薄膜波导的高耦合效率的非均匀光栅耦合器，属于集成光学领域和半导体领域，具体是一种基于LNOI平台的高耦合效率的非均匀分段光栅耦合器。该光栅耦合器包括：绝缘铌酸锂薄膜上的光子芯片以及设置于其上方的光纤。绝缘铌酸锂薄膜上的光子芯片自上而下依次包括：波导耦合光栅、铌酸锂薄膜层、SiO2埋氧层、Au反射层以及LN衬底。本发明由于具有Au反射层，可以极大地减少光功率向衬底的泄露损失，提高光耦合效率；另外本发明具有非均匀的分段光栅结构，可以优化向上衍射光与光纤中的模场匹配，从而进一步提高光耦合效率。
一种基于铌酸锂薄膜波导耦合效率均匀光栅耦合器

[发明专利]基于CS和简化FrFT的UWB-LFM信号参数估计方法-CN202011509981.4在审
发明人：李如玮;孙兴武;杨登才 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-12-19 - 公布日： 2021-04-30 - 主分类号： G01S7/36 文献下载
摘要：本发明公开了基于CS和简化FrFT的UWB‑LFM信号参数估计方法，本方法将压缩感知方法引入，首先对超宽带线性调频信号进行稀疏表示、AIC采样；其次建立了离散的简化分数阶傅里叶变换字典作为基字典矩阵进行观测并降低算法复杂度；最后使用改进的CoSaMP重构算法对观测向量进行重构，将传统ROMP重构算法中的正则化与SAMP重构算法中的自适应思想进行结合，改善了实际应用中缺乏先验信号信息和计算量庞大的缺陷，以提升信号的重建精度和抗干扰能力，具有良好的精准性与实时性。
基于 cs 简化 frft uwb lfm 信号参数估计方法

[发明专利]基于LNOI薄膜的集成微型光幅相控制器-CN202010711874.3在审
发明人：王云新;王大勇;李可心;杨登才;赵洁;戎路;保剑锋 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-07-22 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： G02F1/035 文献下载
摘要：基于LNOI薄膜的集成微型光幅相控制器，属于光电子技术领域，由LNOI薄膜上的光波导和行波电极所构成，LNOI薄膜由铌酸锂层与SiO2缓冲层构成，在铌酸锂层上面采用沉积的方法形成铌酸锂异构单模波导构成光波导，在该光波导两侧设置相位控制器电极，构成相位控制单元；之后光波导分为平行两路，在该两路光波导间设置幅度控制器电极，构成幅度控制单元，之后该两路光波导合束进行干涉，作为光的幅相控制后的输出波导。本发明可以根据需求对光场同时进行相位和幅度的调控；并且波导结构为薄膜铌酸锂与氮化硅异构，使得幅相控制器具有低损耗、高调制效率、高集成度等优点，具有潜在经济与应用价值，能够在光探测和光通信领域中得到广泛的应用。
基于 lnoi 薄膜集成微型光幅相控制器

[发明专利]一种基于本振倍频的微波光子混频方法及系统-CN201810447211.8有效
发明人：王大勇;王云新;李静楠;杨登才;杨锋;许家豪;戎路;赵洁;杨旭东 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2018-05-11 - 公布日： 2020-07-31 - 主分类号： H04B10/50 文献下载
摘要：一种基于本振倍频的微波光子混频方法及系统，属于光通信和微波光子学领域。本发明利用双偏振双平行马赫‑曾德尔调制器，结合激光器、前置偏振控制器、微波90°耦合器、后置偏振控制器、光纤起偏器、可调光学带通滤波器、掺铒光纤放大器、光电探测器等器件组成本振倍频的微波光子混频系统。本系统采用2阶本振边带与1阶射频边带拍频，可实现基于本振倍频的混频处理，一方面降低了混频系统对本振信号的频率需求，另一方面，由于采用单边带调制模式，可有效降低杂散信号。此外，该混频方法可通过改变一个直流偏置电压实现上下变频的切换，可用于射频的分时发射与接收。
一种基于倍频微波光子混频方法系统