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申请/专利权人：青岛农业大学

摘要：本发明属于光电子器件、微波光子技术领域，公开了整流余弦微波信号自适应光学发生器及微波信号生成方法。所述整流余弦微波信号自适应光学发生器包括：连续波激光器、动态偏振控制器、射频信号源、电功分器、电移相器、偏振主轴为X轴的马赫增德尔调制器、偏振主轴为Y轴的马赫增德尔调制器、光电检测器、电功分器、电移相器、微波多工器、电放大器、电压比较器。本发明结构简单，利用电光调制原理，实现了整流余弦微波信号的生成，利用反馈机制，能够自适应系统参数的变化，使得产生的整流余弦微波信号的两个谐波分量始终保持正确的比例关系。同时，调制系数不用固定在一个特定值，可在一定范围内变化，增加了系统的灵活性。

主权项：1.一种整流余弦微波信号自适应光学发生器的微波信号生成方法，其特征在于，所述整流余弦微波信号自适应光学发生器的微波信号生成方法包括以下步骤：步骤一，连续波激光器1发出的光信号经过动态偏振控制器2后进入偏振主轴为X轴的马赫增德尔调制器6中；步骤二，当动态偏振控制器2的光信号输入到偏振主轴为X轴的马赫增德尔调制器6中时，偏振主轴为X轴的马赫增德尔调制器6的偏振主轴是X轴，动态偏振控制器2输出的光信号中，只有X方向偏振的光被偏振主轴为X轴的马赫增德尔调制器6调制，Y方向的光信号直接通过偏振主轴为X轴的马赫增德尔调制器6；步骤三，偏振主轴为X轴的马赫增德尔调制器6的输出光场进入偏振主轴为Y轴的马赫增德尔调制器7，只有Y偏振的光被偏振主轴为Y轴的马赫增德尔调制器7调制；步骤四，偏振主轴为Y轴的马赫增德尔调制器7输出的光信号进入光电探测器8进行拍频，在光信号拍频时，只有偏振方向相同的光信号才能进行拍频，将光电探测器8的输出信号为X偏振方向拍频的结果和Y偏振方向拍频结果的叠加；步骤五，经过功分器9和电移相器10后，调节移相器产生适当的相移，得到的微波信号；在步骤一中，设连续波激光器1的输出光场为Et＝E0expjω0t，E0和ω0分别代表输出光场的振幅和角频率；动态偏振控制器2与X轴的夹角为α，那么动态偏振控制器2的输出光信号为 在步骤二中，设置偏振主轴为X轴的马赫增德尔调制器6工作在正交传输点，射频信号源3输出的射频信号的表达式为Vt＝Vsinωt,V和ω代表射频信号的振幅和角频率，那么偏振主轴为X轴的马赫增德尔调制器6的输出光场可以表示为 其中m1为偏振主轴为X轴的马赫增德尔调制器6的调制指数；在步骤三中，设置偏振主轴为Y轴的马赫增德尔调制器7工作在最小传输点，则其输出光场表示为 其中m2为偏振主轴为Y轴的马赫增德尔调制器7的调制指数，θ1为电移相器5引入的相移；在步骤四中，光电探测器8的输出信号为X偏振方向拍频的结果和Y偏振方向拍频结果的叠加后，输出的电信号为： 在小信号调制下，只针对二阶边带，光电探测器8输出的电信号表示为 其中DC为直流项；在步骤五中，经过功分器9和电移相器10后，得到的微波信号的表达式为 其中，θ2是电移相器10引入的相移；整流余弦信号ft＝|cosωt|的傅里叶级数展开式为 其中dc为直流项；这里只保留一阶和二阶谐波；比较公式6和公式7可知，为了生成整流余弦微波信号，谐波的相位关系通过调整θ1和θ2来实现；谐波的系数需满足以下方程 在式8中，有三个量m1、m2和α，如果给定m1、m2，唯一求解出α，当m1、m2发生变化时，只需要改变α，能保证方程8始终成立；保证方程8始终成立的方法包括：光电检测器8输出的微波信号通过电功分器9分成两路信号，其中一个输入端接微波多工器11的输入端口，将微波信号中的一阶谐波分量和二阶谐波分量分离开；二阶谐波分量从微波多工器11的第一输出端口111输出，一阶谐波分量从微波多工器11的第二输出端口112输出；从微波多工器11第一输出端口111输出的二次谐波分量再经过放大倍数为5倍的电放大器12进行放大，输入到电压比较器13的第一输入端口131，从微波多工器11的第二输出端口112输出的一次谐波分量输入到电压比较器13的第二输入端口，如果电压比较器13的输出不为零，产生的微波信号的一阶谐波和二阶谐波的振幅之比不为5:1，驱动动态偏振控制器，调解其偏振角度α，使得一阶谐波和二阶谐波的振幅之比保持为5:1。

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