专利名称：一种基于非线性效应的微波光子移相器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型的基于非线性效应的微波光子移相器实现方法，特别涉及基于偏振光在保偏光纤光栅中的非线性双折射效应。
背景技术：
光控相控阵雷达是将光电子技术应用在相控阵雷达中，用以传输、分配雷达信号和控制信号，实现光波束控制。光控相控阵雷达相比较于以往的相控阵雷达，在尺寸、重量、传输损耗、辐射干扰等问题得到了有效的改善光延迟线作为移相器，可获得大的瞬时带宽；采用光纤传输和分配技术，可减轻系统重量，减小体积，提高雷达可靠性，增强抗电磁干扰的能力，改善线路传输特性；天线子系统与雷达子系统可分置不光延迟线是光电子技术
在光控相控阵雷达技术中的关键应用同位置，不仅带来结构上的方便，还提高雷达和人员的生存能力。其中微波光子移相器在在光控相控阵雷达技术中起着关键应用。微波光子移相器是伴随着微波光子学的发展和光控相控阵的兴起而必然出现的一种新型微波光子器件。该器件的主要功能就是为光控相控阵系统中光波束网络的形成提供精确的相位反馈，另外它作为一种信号处理器件，在微波光子学的其他领域，如RoF系统中，也扮演着相位控制的角色。正如光控相控阵所具有的优点一样，微波光子移相器因其工作频段高、相移范围宽、工作精度高、可集成化、成本低等诸多优点而受到广泛研究。由于可以借助微波和光子领域的双重优势，因而它在设计和实现上具有更丰富、更灵活的手段，在性能上也具有更优异的表现。就目前的研究来看，主要有混频技术、矢量和(vector sum)技术和非线性效应三种形式的微波光子移相器。与另两种技术相比，基于非线性效应的微波光子移相器，由于丰富的非线性光学效应，无论是原理上，还是实现手段上都是种类繁多，因而在近年出现了与之相关的大量研究。但是传统的基于非线性效应的研究多采用有源半导体器件，而其构造复杂，因此造价相对昂贵、集成化比较困难，这对于在相控阵中的实际应用而言，应当是一个不利因素。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有非线性效应的微波光子移相器存在的成本和结构上的不足，提供一种基于偏振分束光在保偏光纤光栅中的非线性双折射效应实现的微波移相器，该技术基于通过改变两个垂直方向上的偏振光的光相对强度，实现了保偏光纤光栅双折射率的变化，而折射率的不同会带来两束光的延时差。本发明米用的技术方案为一种基于非线性效应的微波光子移相器，包括分布反馈式激光器、RF信号发生器、第一光衰减器、光调制器、掺饵光纤放大器、偏振控制器、光环形器、保偏光纤光栅、第二光衰减器、偏振光分束器和光接收机；所述的窄线宽、频率稳定的分布反馈式(DFB)光纤激光器输出的连续光载波被第一光衰减器衰减后进入光调制器中，经过所述RF信号发生器的输出射频信号调制后，再被所述掺饵光纤放大器(EDFA)放大到可引起非线性双折射的强度，被放大的光经过所述偏振控制器后，被偏振控制器起偏成偏振角度为Θ的线性偏振光，线性偏振光经过所述光环形器，在所述保偏光纤光栅中发生非线性双折射效应在两个垂直方向上的偏振光之间产生延时，偏振光被第二光衰减器衰减后再经过偏振光分束器到达光接收机。设经过偏振控制器起偏后的光中心频率处的可写为
权利要求
1.一种新型的基于非线性效应的微波光子移相器，其特征在于包括分布反馈式激光器、RF信号发生器、第一光衰减器、光调制器、掺饵光纤放大器、偏振控制器、光环形器、保偏光纤光栅、第二光衰减器、偏振光分束器和光接收机； 所述分布反馈式光纤激光器输出的连续光载波被第一光衰减器衰减后进入光调制器中，经过所述RF信号发生器的输出射频信号调制后，再被所述掺饵光纤放大器放大到可引起非线性双折射的强度，被放大的光经过所述偏振控制器后，被偏振控制器起偏成偏振角度为0的线性偏振光，线性偏振光经过所述光环形器，在所述保偏光纤光栅中发生非线性双折射效应在两个垂直方向上的偏振光之间产生延时，偏振光被第二光衰减器衰减后再经过偏振光分束器到达光接收机。
全文摘要
本发明公开了一种基于非线性效应的微波光子移相器，该移相器首先从分布反馈式光纤激光器输出的连续光载波被第一光衰减器衰减后进入光调制器中，经过RF信号发生器的输出射频信号调制后，再被掺饵光纤放大器放大到可引起非线性双折射的强度，被放大的光经过偏振控制器后，被偏振控制器起偏成偏振角度为θ的线性偏振光，线性偏振光经过光环形器，在保偏光纤光栅中发生非线性双折射效应在两个垂直方向上的偏振光之间产生延时，偏振光被第二光衰减器衰减后再经过偏振光分束器到达光接收机。本发明基于通过改变两个垂直方向上的偏振光的光相对强度，实现了保偏光纤光栅双折射率的变化，而折射率的不同会带来两束光的延时差。
文档编号G02F1/35GK102981344SQ20121050985
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者陈翰, 孙明明, 孙小菡 申请人:东南大学