[0032] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。根据已有的相位编码信号产生技术,本发明利用了DP‑MZM产生在光载波两侧不对称的边带,通过与相位调制后的光载波进行拍频,生成双频段相位编码脉冲。
[0033] 实施例1
[0034] 如图1所示,本实施例基于DP‑MZM的双频段相位编码脉冲信号产生的系统,包括:LD光源1、两个DP‑MZM即上路DP‑MZM2和下路DP‑MZM3、两个3dB耦合器、码型信号发生器4、任意波形发生器5、第一射频信号放大器6、第二射频信号放大器7、光电探测器8。
[0035] LD光源1通过3dB耦合器分为两路,分别与上路DP‑MZM2、下路 DP‑MZM3相连;上路DP‑MZM2与两射频放大器6、7都相连接,任意波形发生器5与两射频放大器6、7都相连接,经射频信号放大器的信号分别作为上下两路的射频输入源;码型发生器4与下路DP‑MZM3相连;两路经 DP‑MZM调制后的信号通过耦合器耦合后与光电探测器8相连。
[0036] 实施例2
[0037] 本实施例提供了一种基于DP‑MZM的双频段相位编码脉冲信号产生的方法,具体步骤如下:
[0038] 步骤S1,半导体激光器(LD)产生的连续波光源,经过3dB耦合器分成功率相等的两束光波分别进入上下两路DP‑MZM即第一路DP‑MZM、第二路 DP‑MZM;
[0039] 步骤S2,任意波形发生器(AWG)作为射频光源产生两路信号,两路射频信号的初始相位差为π/2,一路为cos(ωRFt),一路为sin(ωRFt),本实施例的ωRF仿真采用10GHz。
[0040] 步骤S3,AWG产生的两路初始相位相差π/2的射频信号进入到第一射频信号放大器6、第二射频信号放大器7进行放大,由于需要激发正三阶边带,在仿真的过程当中,选择调制系数为m=2,又因为m=πVRF/Vπ,所以要求 VRF=0.64Vπ。
[0041] 步骤S4,需要控制DP‑MZM的三个直流偏置,通过设置两个子MZM的直流偏置为Vπ,主直流偏置为Vπ/2,从而产生负一阶边带和正三阶边带。
[0042] 具体公式如下:
[0043] E1(t)αE0exp(jωct){exp[jmsin(ωt)]+exp[‑jmsin(ωt)‑jφ1]}[0044] E2(t)αE0exp(jωct){exp[jmcos(ωt)]+exp[‑jmscos(ωt)‑jφ2]}[0045] Eout(t)α[E1(t)+E2(t).exp(jφ3)]
[0046] φ1=φ2=π,φ3=π/2
[0047] Eout(t)α[E1(t)+E2(t).exp(jφ3)]
[0048]
[0049] αE0{jJ‑1(m)exp[j(ωc‑ω)t]+jJ3(m)exp[j(ωc+3ω)t]}
[0050] 其中E0为从LD发出的光信号的振幅,ωc为光载波频率,ω为任意波形发生器产生的射频信号频率,φ1、φ2、φ3为DP‑MZM的三个直流偏置引起的相移, m为调制深度,Jn为贝塞尔函数系数。
[0051] 步骤S5,码型信号发生器产生两路数字信号作为输入电压信号调制在第二路DP‑MZM上,第二路DP‑MZM将两个子MZM的直流偏置设置为Vπ,主直流偏置设定为Vπ,实现对光载波进行调相以及截断的功能,部分理论推导公式如下:
[0052] s1(t)=0代表MZM3断开,s1(t)=1代表通过。
[0053] s2(t)=0代表MZM4断开,s2(t)=1代表通过。
[0054] 具体实现公式:m1=m2=m
[0055]
[0056]
[0057] 其中E0为从LD发出的光信号的振幅,ωc为光载波频率,m1、m2为调制深度,s1(t)、s2(t)为码型信号发生器产生的两路数字信号。
[0058] 步骤S6,第一路DP‑MZM、第二路DP‑MZM3调制后的两路信号经过3dB 耦合器进行合路,即无附加相位的负一阶和正三阶边带,以及由数字信号控制的经过相位调制的光载波进行合路,合路后的光信号送入光电探测器.
[0059] 上述技术方案中,光电探测器有两个作用,一是对合束后的光进行光电转换,二是通过将光电探测器的带宽范围设置在射频信号的三倍频和四倍频之间,从而对经过光电探测器的信号进行滤波。
[0060] 图2表示为经过相位调制的光载波,图3表示产生负一节边带和正三阶边带,图4表示拍频后产生的一倍频和三倍频相位编码信号和无附加相位的四倍频信号。
[0061] 本发明提出的一种基于DP‑MZM的双频段相位编码脉冲信号的产生方法及系统,与现有的相位编码信号产生的方案相比,其技术方案的结构简单,同时满足了双频段和脉冲的生成,在多波段雷达系统中有潜在的应用价值。
[0062] 本发明基于DP‑MZM(双驱动双平行马赫曾德尔调制器)的双频段相位编码脉冲信号的产生方法及系统,其基于外差混频技术,利用经过相位调制的光载波和无附加相位的负一阶边带以及正三阶边带进行拍频,实现了双频段相位编码脉冲信号的产生。其系统主体由两路并联的DP‑MZM组成,初始相位相差九十度的射频输入信号通过第一路DP‑MZM对光载波进行强度调制,用于产生无附加相位的负一阶边带和正三阶边带;码型信号发生器产生的两路数字信号通过另一路DP‑MZM对光载波进行调相以及截断的操作;然后将产生的负一阶边带和正三阶边带以及光载波通过光电探测器进行拍频,从而实现由数字信号控制的双频段相位编码脉冲信号。该方案结构简单,实现了双频段相位编码脉冲信号的产生,突破了频段单一的限制;此外,该方案没有用到滤波器等波长相关器件,其频率可调谐范围得到了提升。
[0063] 注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。