[发明专利]微波光子宽带雷达成像芯片、系统

摘要

本发明公开了一种微波光子宽带雷达成像芯片，属于集成微波光子技术领域。本发明通过光子集成技术将微波光子宽带成像雷达的发射端和接收端集成到同一个芯片上，该芯片集成有以下光子组件：半导体激光器、第一1×2光耦合器、马赫增德尔调制器、光衰减器、光移相器、2×1光耦合器、第二1×2光耦合器、发射端光电探测器、相位调制器、接收端光电探测器；各光子组件间通过光波导连接。本发明还公开了一种微波光子宽带雷达成像系统。本发明能够在光域产生宽带成像雷达的高频宽带线性调频发射信号，并能够利用微波光子混频技术将回波解调至中频或基带，从而能够实现高分辨率目标成像的实时处理。本发明具有体积小、集成度高、稳定性好、成本低等优点。

主权项

1.一种微波光子宽带雷达成像芯片，其特征在于，所述芯片上集成有以下光子组件：半导体激光器、第一1×2光耦合器、马赫增德尔调制器、光衰减器、光移相器、2×1光耦合器、第二1×2光耦合器、发射端光电探测器、相位调制器、接收端光电探测器；各光子组件间通过光波导连接；半导体激光器的输出端连接第一1×2光耦合器输入端，第一1×2光耦合器的上路输出端连接马赫增德尔调制器的输入端，马赫增德尔调制器的输出端连接2×1光耦合器的上路输入端，第一1×2光耦合器的下路输出端连接光衰减器的输入端，光衰减器的输出端连接光移相器的输入端，光移相器的输出端连接2×1光耦合器的下路输入端，2×1光耦合器的输出端连接第二1×2光耦合器的输入端，第二1×2光耦合器的上输出端连接发射端光电探测器的输入端，第二1×2光耦合器的下输出端连接相位调制器的输入端，相位调制器的输出端连接接收端光电探测器的输入端；由第一1×2光耦合器、马赫增德尔调制器、光衰减器、光移相器、2×1光耦合器所组成的子单元输出载波抑制的正、负2阶边带信号；发射端光电探测器的工作频率大于4f₀+4kτ，所述相位调制器的工作频率大于4f₀+4k(τ+Δτ_max)，接收端光电探测器的工作频率大于4kΔτ_max且小于4f₀，其中，f₀为所述马赫增德尔调制器的微波输入端所输入线性调频信号载频的起始频率，τ为线性调频信号的脉冲宽度，k为线性调频信号的调频斜率，Δτ_max为雷达探测距离内的回波信号和发射信号间的最大延时。