【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于毫米波領(lǐng)域，具體涉及一種高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、毫米波具有極寬的帶寬，在相同的天線尺寸下，毫米波的波束相較微波更窄，毫米波探測能力強，安全保密性好，以及和微波波段元器件相比，毫米波元器件的尺寸小，因此毫米波系統(tǒng)更容易小型化。毫米波段具有4個大氣窗口，高穩(wěn)定度毫米波信號可用于空地間高速率、大容量的無線通信領(lǐng)域。還可以應用在6g光通信、毫米波時間同步、毫米波雷達、未來醫(yī)療等領(lǐng)域。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，一種常用的產(chǎn)生毫米波的方法是外調(diào)制器法。外調(diào)制器法產(chǎn)生毫米波的原理是利用一個微波信號調(diào)制載波激光，產(chǎn)生相位相關(guān)的調(diào)制信號，然后在調(diào)制器的輸出側(cè)采用波長選擇開關(guān)選擇需要的邊帶，對選擇的邊帶進行光電檢測得到所需的毫米波。
3、然而，經(jīng)波長選擇開關(guān)選擇的邊帶噪聲大、導致最終產(chǎn)生毫米波信號的頻率穩(wěn)定度較差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，本專利技術(shù)提供了一種高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生方法及系統(tǒng)。
2、本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
3、一種高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生方法，包括：
4、將單頻激光和光生微波信號輸入至電光相位調(diào)制器，以利用所述光生微波信號對所述單頻激光進行調(diào)制；
5、通過調(diào)節(jié)輸入至所述電光相位調(diào)制器的所述光生微波信號的功率，得到滿足預設(shè)要求的調(diào)制后的激光；所述預設(shè)要求為：調(diào)制后的激光在頻域上表現(xiàn)為以所述光生微波信號的頻率為頻率間隔的多個單頻信號，且所述多個單頻信號中幅度
6、使用預設(shè)的濾波裝置對所述調(diào)制后的激光進行濾波，得到濾波后的激光；其中，所述濾波后的激光在頻域上表現(xiàn)為由所述兩個目標單頻信號組成的雙頻信號；所述濾波裝置基于f-p標準具對所述調(diào)制后的激光進行濾波；所述f-p標準具的中心頻率和所述單頻激光的頻率相同，且所述f-p標準具的精細度對應的濾波帶寬小于所述頻率間隔的一半；
7、對所述濾波后的激光進行光電探測，得到所需的毫米波。
8、可選地，所述濾波裝置包括：第一光纖準直器、1/2波片、偏振分光棱鏡、f-p標準具、1/4波片、反射鏡和第二光纖準直器；
9、其中，所述調(diào)制后的激光依次經(jīng)過所述第一光纖準直器、所述1/2波片和所述偏振分光棱鏡進入所述f-p標準具進行第一次濾波；第一次濾波后的激光經(jīng)過所述1/4波片后被所述反射鏡反射，再次經(jīng)過所述1/4波片后重新進入所述f-p標準具進行第二次濾波；第二次濾波后的激光被所述偏振分光棱鏡全反射，通過所述第二光纖準直器輸出。
10、可選地，所述電光相位調(diào)制器的調(diào)制功率不低于2w。
11、可選地，所述光生微波信號的頻率為10ghz，所述兩個目標單頻信號為所述多個單頻信號中的+5階邊帶和-5階邊帶。
12、本專利技術(shù)還提供了一種高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生系統(tǒng)，包括：激光產(chǎn)生裝置、光生微波裝置、電光相位調(diào)制器、濾波裝置和光電探測裝置；
13、所述激光產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生單頻激光；
14、所述光生微波裝置，用于產(chǎn)生光生微波信號；
15、所述電光相位調(diào)制器，用于利用所述光生微波信號對所述單頻激光進行調(diào)制；
16、其中，通過調(diào)節(jié)輸入至所述電光相位調(diào)制器的所述光生微波信號的功率，得到滿足預設(shè)要求的調(diào)制后的激光；所述預設(shè)要求為：調(diào)制后的激光在頻域上表現(xiàn)為以所述光生微波信號的頻率為頻率間隔的多個單頻信號，且所述多個單頻信號中幅度最高的兩個目標單頻信號之間的頻率間隔等于f；f為所需的毫米波頻率；
17、所述濾波裝置，用于基于f-p標準具對所述調(diào)制后的激光進行濾波，得到濾波后的激光；所述濾波后的激光在頻域上表現(xiàn)為由所述兩個目標單頻信號組成的雙頻信號；所述f-p標準具的中心頻率和所述單頻激光的頻率相同，且所述f-p標準具的精細度對應的濾波帶寬小于所述頻率間隔的一半；
18、所述光電探測裝置，用于對所述濾波后的激光進行光電探測，得到所需的毫米波。
19、可選地，所述濾波裝置包括：第一光纖準直器、1/2波片、偏振分光棱鏡、f-p標準具、1/4波片、反射鏡和第二光纖準直器；
20、其中，所述調(diào)制后的激光依次經(jīng)過所述第一光纖準直器、所述1/2波片和所述偏振分光棱鏡進入所述f-p標準具進行第一次濾波；第一次濾波后的激光經(jīng)過所述1/4波片后被所述反射鏡反射，再次經(jīng)過所述1/4波片后重新進入所述f-p標準具進行第二次濾波；第二次濾波后的激光被所述偏振分光棱鏡全反射，通過所述第二光纖準直器輸出。
21、可選地，所述光生微波裝置包括：單頻超穩(wěn)激光產(chǎn)生裝置、飛秒脈沖激光器、鎖定裝置、光電探測器、帶通濾波器和功率放大器；
22、其中，所述單頻超穩(wěn)激光產(chǎn)生裝置用于輸出單頻超穩(wěn)激光，所述飛秒脈沖激光器用于輸出飛秒光梳信號；所述鎖定裝置用于將所述飛秒光梳信號的一根梳齒鎖定在所述單頻超穩(wěn)激光上，并鎖定所述飛秒光梳信號的載波包絡(luò)相移頻率，得到具有超穩(wěn)激光頻率穩(wěn)定度的飛秒光梳信號；所述光電探測器用于探測所述具有超穩(wěn)激光頻率穩(wěn)定度的飛秒光梳信號，得到探測微波電信號；所述帶通濾波器用于對所述探測微波電信號進行帶通濾波，得到濾波后的微波電信號；所述功率放大器用于對所述濾波后的微波電信號進行放大，得到所述光生微波信號。
23、可選地，通過調(diào)節(jié)所述功率放大器的增益，實現(xiàn)調(diào)節(jié)輸入至所述電光相位調(diào)制器的光生微波信號的功率。
24、本專利技術(shù)提供的高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生方法中，利用光生微波信號對單頻激光進行調(diào)制，調(diào)制后的激光在頻域上表現(xiàn)為以光生微波信號的頻率為頻率間隔的多個單頻信號，且多個單頻信號中幅度最高的兩個目標單頻信號之間的頻率間隔等于f；f為所需的毫米波頻率。然后，基于f-p標準具對調(diào)制后的激光進行濾波；由于f-p標準具的透射光譜在頻域上表現(xiàn)為以自由光譜區(qū)(fsr)為頻率間隔的多個間隔排布的通帶，因此本專利技術(shù)通過定制的f-p標準具，使其中心頻率和單頻激光的頻率相同，并使其精細度對應的濾波帶寬盡可能小于兩個目標單頻信號之間的頻率間隔的一半，便可以利用f-p標準具從多個單頻信號中有效地濾除兩個目標單頻信號之間及它們外側(cè)的單頻信號，從而從上述多個單頻信號中一次性提取出兩個目標單頻信號，相較于現(xiàn)有技術(shù)中使用波長選擇開關(guān)的濾波方式，極大地提升了濾波效果，且能夠一次性篩選出雙頻信號。
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1.一種高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生方法，所述濾波裝置包括：第一光纖準直器、1/2波片、偏振分光棱鏡、F-P標準具、1/4波片、反射鏡和第二光纖準直器；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生方法，其特征在于，所述電光相位調(diào)制器的調(diào)制功率不低于2W。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生方法，其特征在于，所述光生微波信號的頻率為10GHz，所述兩個目標單頻信號為所述多個單頻信號中的+5階邊帶和-5階邊帶。
5.一種高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，包括：激光產(chǎn)生裝置、光生微波裝置、電光相位調(diào)制器、濾波裝置和光電探測裝置；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波裝置包括：第一光纖準直器、1/2波片、偏振分光棱鏡、F-P標準具、1/4波片、反射鏡和第二光纖準直器；
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，所述光生微波裝置包括：單頻超穩(wěn)激光產(chǎn)生裝置、飛秒脈沖激光器、鎖定裝置、光電探測器、帶通濾波器和功率放大器；
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生方法，所述濾波裝置包括：第一光纖準直器、1/2波片、偏振分光棱鏡、f-p標準具、1/4波片、反射鏡和第二光纖準直器；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生方法，其特征在于，所述電光相位調(diào)制器的調(diào)制功率不低于2w。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生方法，其特征在于，所述光生微波信號的頻率為10ghz，所述兩個目標單頻信號為所述多個單頻信號中的+5階邊帶和-5階邊帶。
5.一種高穩(wěn)毫米波產(chǎn)生系統(tǒng)，其特征在于，包括：激光產(chǎn)生裝置...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張首剛，閆露露，阮軍，尹默娟，杜志靜，
申請(專利權(quán))人：中國科學院國家授時中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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