本發(fā)明涉及一種微波信號頻率變換技術(shù)，尤其涉及一種具有雜散抑制功能的微波光子變頻器。

背景技術(shù)：

微波光子變頻，即通過對光載射頻信號進行處理以實現(xiàn)微波信號下變頻的目的。在光域?qū)崿F(xiàn)微波信號下變頻不僅具有瞬時帶寬大、工作頻率高、體積小、重量輕等優(yōu)點，同時還具有較強的抗電磁干擾能力，光子變頻技術(shù)為克服傳統(tǒng)電學(xué)處理過程遇到的電子瓶頸問題提供了良好的解決手段。隨著光子技術(shù)在通信、導(dǎo)航、監(jiān)測、雷達天線等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，微波光子變頻器將以其獨特的優(yōu)勢逐步在這些領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。

目前，主流的微波光子變頻器，或者，利用兩個強度調(diào)制器級聯(lián)的方式實現(xiàn)變頻功能，或者，利用兩個相位調(diào)制器級聯(lián)并與具有其它邊帶處理能力的光子器件結(jié)合的方式實現(xiàn)變頻功能，或者，利用單個強度調(diào)制器以及利用直調(diào)激光器等方式實現(xiàn)變頻功能；雖然實現(xiàn)方案多種多樣，但是，利用強度調(diào)制器級聯(lián)的微波光子變頻器在本振與射頻信號隔離度、噪聲系數(shù)、鏈路可靠性等方面具有更大的優(yōu)勢，而且強度調(diào)制直接探測已經(jīng)廣泛應(yīng)用于射頻信號領(lǐng)域，因此，基于強度調(diào)制器級聯(lián)的微波光子變頻器比其他解決方案更加接近實用化。

由于電光強度調(diào)制器本身具有余弦形式的非線性響應(yīng)特性，為了得到較大的變頻增益，本振信號的強度一般較高，在非線性作用下產(chǎn)生的高次諧波與輸入射頻信號之間也會進行頻率變換從而產(chǎn)生雜散信號，影響射頻信號的準(zhǔn)確接收，極大的限制了可用帶寬。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種具有雜散抑制功能的微波光子變頻器，其創(chuàng)新在于：所述微波光子變頻器由激光器、第一強度調(diào)制器、光分路器、第二強度調(diào)制器、第一光電探測器、第三強度調(diào)制器、第二光電探測器和合路器組成；所述光分路器為單輸入雙輸出模式，所述合路器為雙輸入單輸出模式；

所述激光器的輸出端與第一強度調(diào)制器的輸入端連接，第一強度調(diào)制器的輸出端與光分路器的輸入端連接；光分路器的第一輸出端與第二強度調(diào)制器的輸入端連接，第二強度調(diào)制器的輸出端與第一光電探測器連接，第一光電探測器的輸出端與合路器的第一輸入端連接；光分路器的第二輸出端與第三強度調(diào)制器的輸入端連接，第三強度調(diào)制器的輸出端與第二光電探測器的輸入端連接，第二光電探測器的輸出端與合路器的第二輸入端連接，合路器的輸出端形成微波光子變頻器的輸出端；

所述激光器用于提供光載波；

所述第一強度調(diào)制器的調(diào)制信號輸入端與射頻信號輸出端連接，第一強度調(diào)制器用于將射頻信號加載到光載波中，第一強度調(diào)制器通過光分路器輸出到第二強度調(diào)制器中的光信號記為上路光信號；第一強度調(diào)制器通過光分路器輸出到第三強度調(diào)制器中的光信號記為下路光信號

所述第二強度調(diào)制器的調(diào)制信號輸入端與本振信號輸出端連接，第二強度調(diào)制器用于將本振信號加載到上路光信號中，第二強度調(diào)制器的輸出信號記為第一光信號；第一光信號中含有雜散干擾信號；

所述第三強度調(diào)制器的調(diào)制信號輸入端與抑制信號輸出端連接，第三強度調(diào)制器用于將抑制信號加載到下路光信號中，第三強度調(diào)制器的輸出信號記為第二光信號；所述抑制信號的強度和相位與雜散干擾信號的強度和相位一致；

所述第一光電探測器用于對第一光信號進行光電轉(zhuǎn)換，第一光電探測器的輸出信號記為信號一；

所述第二光電探測器用于對第二光信號進行光電轉(zhuǎn)換，第二光電探測器的輸出信號記為信號二；

所述合路器中，信號一中的雜散干擾信號分量與信號二中的抑制信號分量發(fā)生對消，從而使合路器的輸出端能夠輸出經(jīng)過雜散抑制的中頻信號。

本發(fā)明的原理是：基于現(xiàn)有理論可知，在現(xiàn)有的微波光子變頻器中，由于本振信號具有較高的功率值，通常情況下，由本振信號三次諧波所引起的變頻增益只比本振基頻信號引起的變頻增益小15dB左右，因此，由本振信號產(chǎn)生的中頻信號會受到本振信號的三次諧波產(chǎn)生的雜散信號的干擾，于是本發(fā)明在微波光子變頻器中引入一路抑制信號，通過抑制信號來抵消雜散干擾信號，達到雜散抑制的目的；

具體實施時，可通過對本振信號進行三倍頻處理就可以獲得抑制信號；

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：提出了一種具有雜散抑制功能的微波光子變頻器，該微波光子變頻器能夠引入抑制信號來抵消雜散干擾信號。

附圖說明

圖1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖中各個標(biāo)記所對應(yīng)的名稱分別為：激光器1、第一強度調(diào)制器2、光分路器3、第二強度調(diào)制器4、第一光電探測器5、第三強度調(diào)制器6、第二光電探測器7、合路器8、射頻信號輸出端A、本振信號輸出端B、抑制信號輸出端C。

具體實施方式

一種具有雜散抑制功能的微波光子變頻器，其創(chuàng)新在于：所述微波光子變頻器由激光器1、第一強度調(diào)制器2、光分路器3、第二強度調(diào)制器4、第一光電探測器5、第三強度調(diào)制器6、第二光電探測器7和合路器8組成；所述光分路器3為單輸入雙輸出模式，所述合路器8為雙輸入單輸出模式；

所述激光器1的輸出端與第一強度調(diào)制器2的輸入端連接，第一強度調(diào)制器2的輸出端與光分路器3的輸入端連接；光分路器3的第一輸出端與第二強度調(diào)制器4的輸入端連接，第二強度調(diào)制器4的輸出端與第一光電探測器5連接，第一光電探測器5的輸出端與合路器8的第一輸入端連接；光分路器3的第二輸出端與第三強度調(diào)制器6的輸入端連接，第三強度調(diào)制器6的輸出端與第二光電探測器7的輸入端連接，第二光電探測器7的輸出端與合路器8的第二輸入端連接，合路器8的輸出端形成微波光子變頻器的輸出端；

所述激光器1用于提供光載波；

所述第一強度調(diào)制器2的調(diào)制信號輸入端與射頻信號輸出端連接，第一強度調(diào)制器2用于將射頻信號加載到光載波中，第一強度調(diào)制器2通過光分路器3輸出到第二強度調(diào)制器4中的光信號記為上路光信號；第一強度調(diào)制器2通過光分路器3輸出到第三強度調(diào)制器6中的光信號記為下路光信號

所述第二強度調(diào)制器4的調(diào)制信號輸入端與本振信號輸出端連接，第二強度調(diào)制器4用于將本振信號加載到上路光信號中，第二強度調(diào)制器4的輸出信號記為第一光信號；第一光信號中含有雜散干擾信號；

所述第三強度調(diào)制器6的調(diào)制信號輸入端與抑制信號輸出端連接，第三強度調(diào)制器6用于將抑制信號加載到下路光信號中，第三強度調(diào)制器6的輸出信號記為第二光信號；所述抑制信號的強度和相位與雜散干擾信號的強度和相位一致，為了保證強度一致性可以采用分光比可調(diào)的光分路器3，或者利用衰減器對抑制信號進行幅度調(diào)整；相位一致性需要從三方面進行設(shè)計，一是使光分路器3和第二強度調(diào)制器4之間的光纖長度與光分路器3和第三強度調(diào)制器6之間的光纖長度保持一致，二是使第二強度調(diào)制器4和第一光探測器5之間的光纖長度與第三強度調(diào)制器6和第二光測器7之間的光纖長度保持一致，三是使本振信號到第二強度調(diào)制器4的時間等于抑制信號到第三強度調(diào)制6的時間；

所述第一光電探測器5用于對第一光信號進行光電轉(zhuǎn)換，第一光電探測器5的輸出信號記為信號一；

所述第二光電探測器7用于對第二光信號進行光電轉(zhuǎn)換，第二光電探測器7的輸出信號記為信號二；

所述合路器8中，信號一中的雜散干擾信號分量與信號二中的抑制信號分量發(fā)生對消，從而使合路器8的輸出端能夠輸出經(jīng)過雜散抑制的中頻信號。