[发明专利]基于受激布里渊效应的多频率高精度微波光子测频方案

摘要

本发明公开了一种基于受激布里渊效应的多频率高精度微波光子测频方案。它包括单波长激光器(101)、双驱动马赫曾德尔调制器(102)、马赫曾德尔调制器(103)、光隔离器(105)、色散位移光纤(106)、光环形器(107)、光电探测器(108)、电处理单元(109)、参考微波源(104)。与其他微波光子测频方案相比，本方案分别利用布里渊效应中的两次映射关系动态频率‑功率映射、频率‑相位映射，通过将多频率的瞬时测量与单频率误差测量相结合，实现了多频率高精度微波光子测频。可应用于电子对抗和微波检测领域。

主权项

一种基于受激布里渊效应的多频率高精度微波光子测频方法，其特征在于：在包括单波长激光器（101）、双驱动马赫曾德尔调制器（102）、马赫曾德尔调制器（103）、光隔离器(105)、色散位移光纤(106)、光环形器(107)、光电探测器（108）、电处理单元（109）、参考微波源（104）的测频系统中，测频过程分为多频率瞬时粗度测量和单频率逐步精度测量两步骤，分别利用受激布里渊效应中的不同现象来实现动态的频率‑功率映射和频率‑相移映射,其具体过程为：步骤1）多频率瞬时粗度测量：将未知探测信号f探测信号加载在马赫曾德尔调制器（103）上进行抑制载波的双边带调制，并作为受激布里渊效应中的泵浦光；将从零频开始以固定频率步长f=1/2△vB移动的微波信号nf加载在双驱动马赫曾德尔调制器（102）上，进行不平衡双边带调制，形成移动的光频率梳来感应由受激布里渊效应泵浦光产生的增益、损耗谱，通过检测移动的光频率梳信号的输出功率变化情况，同时测得未知探测信号f探测信号的频率值f初次测量；△vB为受激布里渊增益谱全宽, n=1,2,3…；步骤2）单频率逐步精度测量：未知探测信号f探测信号经电处理单元（109）后加载在马赫曾德尔调制器（103）上产生双边带信号作为泵浦光，一个已知的固定低频微波信号加载在双驱动马赫曾德尔调制器（102）上产生单边带信号；电处理单元(109)包括电混频器和电滤波器两个部分，将未知探测信号f探测信号分别与步骤1）中测得的f初次测量减去νB的参考频率信号进行混频，然后通过电滤波器将频率位于νB‑1/4ΔνB至νB+1/4ΔνB的频率分量fx=f探测信号‑f初次测量+νB滤出，其中νB为受激布里渊频移；检测输出信号光的相移量来分步地测量出未知探测信号f探测信号中每个频率分量的误差值；通过以上步骤实现精度<1MHz的多频率微波信号测量。