传统的电子学瞬时频率测量（Instantaneous Frequency Measurement,IFM）技术因为受到电子器件模数转换速率和瞬时带宽的瓶颈限制,已逐渐难以适应快速变化的测量环境要求。随着微波光子学和相关光学器件的不断发展,基于微波光子学的IFM...
详细信息
传统的电子学瞬时频率测量（Instantaneous Frequency Measurement,IFM）技术因为受到电子器件模数转换速率和瞬时带宽的瓶颈限制,已逐渐难以适应快速变化的测量环境要求。随着微波光子学和相关光学器件的不断发展,基于微波光子学的IFM方法受到了研究者的关注,并提出了许多基于色散、四波混频和受激布里渊散射（Stimulated Brillouin Scattering,SBS）效应的IFM方法。由于SBS本身具有窄线宽、阈值低等特性,基于SBS效应的微波IFM系统在测量范围、测量误差等方面都有较大提升。本论文主要研究了基于SBS效应的宽带可调的微波IFM方案和多频点信道化的微波IFM方案。首先在上下两路高非线性光纤中各自引入SBS效应,利用双路SBS效应打破相位调制信号的边带平衡,提出了一个宽带可调的微波IFM方案。通过改变两个相位调制信号的频率差,通过记录对应的输出功率构建功率比函数,实现了2～5 GHz、2～10 GHz、2～15 GHz、2～20 GHz和2～24 GHz多个频率范围内的频率测量,测量精度分别为3.64 d B/GHz、2.17 d B/GHz、1.87d B/GHz、1.22 d B/GHz和0.77 d B/GHz。然后在此基础上又提出了一个双路SBS效应的IFM系统,利用两个相差2fb的相位调制信号fs1、fs2作为泵浦光,使得fs1的损耗谱与fs2的增益谱相互抵消,将测频范围扩大到4fb。利用VPI transmission maker搭建光链路分析了泵浦光波长、光功率对测频误差的影响,最终实现了0.5～45.96 GHz的测量范围内,误差小于9.9 MHz的频率测量。最后,采用SBS效应与光频梳相结合,提出了一个信道化多频点测量方案,使用波分复用器对信道进行划分,实现频率到空间上的映射。通过检测相应通道输出信号功率的变化,实现了0.1～25 GHz内多频测量,测量误差小于13.5 MHz。
暂无评论