利用光电振荡器主动校准微波信号光纤传输的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微波光子学技术领域，更具体的说是一种光子技术以及光电振荡器理论稳相传输微波信号形，一种基于往返相位校正技术实现光纤稳相传输微波信号的装置。
【背景技术】
[0002]近几年，基于光子技术利用单模光纤稳相传输微波信号吸引了广泛的关注，其中包括现代多基站雷达，长基线干涉法深空探测系统、各种干涉测量体制、射电天文的长基线天线布阵等射频通信系统、以及电子对抗系统等领域，微波技术与光子技术相互融合成为科技进步的必然趋势。基于光子技术稳相传输微波信号一方面克服了电子技术稳相传输微波信号存在的电子瓶颈以及电缆传输线损耗大、体积大、成本高，很难实现远距离传输，另一方面充分利用了光子技术的先天优势如损耗低、重量轻、带宽大、速度快、抗电磁干扰和频率响应平坦等诸多优点，此外光子技术稳相传输微波信号可以与全光网络以及光载射频系统天然兼容，实现微波信号光纤稳相分布传输，有效的克服了高频微波信号的电缆传输损耗大的问题。
[0003]归纳起来，利用光子技术稳相传输微波信号可以分为两大类，一是主动相位校正系统，二是被动相位校正系统。然而，利用被动相位校正的校正精度低并且需要存在较大的校正误差。为了克服被动相位控制的缺点，本专利提出了一种新型的主动实时消除射频信号相位误差的方法。
[0004]基于光子技术稳相传输微波信号的频率高达几百G甚至可以达到太赫兹频段，并且可以实现微波信号的分布式稳相传输，以及多点式接入，大大降低了电子技术实现微波信号稳相传输的成本、体积和重量，光子技术微波信号稳相传输实现了微波技术不可能实现的任务。因此，基于光子技术实现微波信号稳相传输具有重要的战略意义以及迫切的应用需求。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种利用光电振荡器主动校准微波信号光纤传输的装置，以克服传统电子学方法在带宽、重量、体积、电磁干扰等方面的劣势，并突破电子技术实现高频微波信号稳相传输的瓶颈。
[0006]为达到上述目的，本发明提供一种利用光电振荡器主动校准微波信号光纤传输的装置，包括:
[0007]一中心站和一基站，其中心站和基站之间通过一单模光纤连接。
[0008]从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果:
[0009]1、本发明提供的利用光电振荡器主动校准微波信号光纤传输的装置，由于采用光子技术的方案所以克服了传统电子学方法在带宽、重量、体积、电磁干扰等方面的劣势，并突破了电子技术实现高频微波信号稳相传输的瓶颈，并且利用光电振荡器的理论可以有效的提高传输微波信号的短期稳定性，通过将微波信号参考域超稳参考可以提高传输微波信号的长期稳定性，另外该系统可以多点接入，通过4端口光耦合器将传输微波信号接入到多点。
[0010]2、本发明提供的利用光电振荡器主动校准微波信号光纤传输的装置，由于利用光电振荡器原理所以传输的微波信号的相位噪声较低，由于对于高频微波信号。
[0011]3、由于采用主动相位校正实现微波信号光纤稳相传输，故克服了被动方式实现微波信号稳相传输的精度低的弊端；该方案的相关器件都为市场可以购买的器件，故该方案可以实现实用化，结构稳定，成本低廉。
【附图说明】
[0012]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明，其中:
[0013]图1是本发明提供的利用光电振荡器主动校准微波信号光纤传输的装置的结构示意图；
[0014]图2、图3是本发明提供的利用光电振荡器主动校准微波信号光纤传输的装置产生实验结果的类似图；
[0015]
【具体实施方式】
[0016]本发明提供的利用光电振荡器主动校准微波信号光纤传输的装置，包括:一中心站20和一基站50，其中心站20和基站50之间通过一单模光纤40连接。所述的利用光电振荡器主动校准微波信号光纤传输的装置，其中该中心站20包括:激光器21用于载需要传输的微波信号，该光信号输入到双平衡马赫曾德强度调制器22产生调制边带，然后通过光滤波器，对于马赫曾德调制器的一个马赫曾德调制被偏置于最小传输点，故载波被抑制掉，另个马赫曾德调制器偏置于最大传输点，通过光滤波器进行滤波产生单边带调制光信号，可以引入移相，从而实时补偿由于外界温度和振动引入的相位变化；强度调制的光信号通过光耦合器分为两路，一路进入光电探测器形成光电振荡器并且产生参考的微波信号，另一路光信号通过单模光纤从中心站传输到基站并且从基站回传到中心站，回传的光信号通过光电探测器进行光电转换，产生同频微波信号，该微波信号与参考微波信号进行上混频产生2倍频微波信号并且该二倍频微波信号与参考微波信号进行第二次混频产生所需要的误差电压信号，该误差电压信号反馈到电移相器，从而实时的控制传播的微波信号的相位，补偿链路引入的相位抖动。该装置结合了光电振荡器理论和主动相位校正可以将高质量的微波信号稳相传输，此微波信号的频率和相位和基站需要传输的微波信号时一致的。
[0017]如图1所示，图1是本发明提供的利用光电振荡器主动校准微波信号光纤传输的装置，该装置一中心站20和一基站50，其中心站20和基站50之间通过一单模光纤40连接。其中该中心站20包括:激光器21、双平衡马赫曾德调制器22、光滤波器23、第一光耦合器24、第一环形器25、第一光电探测器26，电滤波器27，电放大器28，第一电親合器29，第二电耦合器30，电倍频器31，第三光电探测器32，第一电混频器33，第二电混频器34，电移相器35，电放大器36 ;该基站50包括:第二光親合器51，第二光环形器52，光放大器53，第二光电探测器54。
[0018]其中，激光器21，用于载需要传输的微波信号，其输出与双平衡马赫曾德调制器相连，提供连续光信号；双平衡马赫曾德调制器22，其光输入端口 I与激光器21的输出端连接；用于电光转换，将需要传输的微波信号调制在光载波上，并且调节微波信号的相位，实时补偿链路的相位响应调制信号从中心站传输至基站，并将部分调制信号回传到中心站；光滤波器23，其输入端与双平衡马赫曾德调制器22的光输出端口 2连接，用于将调制产生的双边带光信号滤为单边带光信号；第一光耦合器24，其端口 I与光滤波器23的输出端连接，用于将调制光信号分为两路；，其中分光比为1: 9，小部分的光信号输入到第一光电探测器，作为参考信号，大部分光信号从中心站传输到基站以及将基站反射的调制光信号回传到中心站，其输出连接与第一环形器；第一环形器25，其端口 I与第一光親合器24的端口 2连接，用于将调制光信号从中心站传输到基站以及从基站传输到基站；第一光电探测器26，其输入端与第一光親合器24的端口 3连接，用于将调制光信号转换为微波信号；电滤波器27，其输入端与第一光电探测器26的输出端连接，用于滤除光电振荡环路的模式，只允许单一模式振荡；电放大器28，其输入端与电滤波器27的输出端连接，用于将滤出来的电信号放大，并且满足增益大于损耗；第一电耦合器29，其端口 I与电放大器28的输出端连接，用于将滤出来的电信号分为两路，一路入射到第一电混频器，另一路入射到第二电耦合器；第二电耦合器30，其端口 I与第一电耦合器29的端口 3连接，用于将功分之后的电信号分为两路，分