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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，公开了一种占空比可调的整流余弦微波信号发生器、方法及设备。所述占空比可调的整流余弦微波信号发生器包括连续波激光器、偏振控制器、射频信号源、电功分器、电放大器、第一电移相器、第二电移相器、偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器、偏振主轴为Y轴的单驱动马赫增德尔调制器、光电检测器、第三电移相器。本发明首次实现了占空比可调的整流余弦微波信号的生成，而且偏振主轴为Y轴的单驱动马赫增德尔调制器的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：1.一种占空比可调的整流余弦微波信号生成方法，其特征在于，所述占空比可调的整流余弦微波信号生成方法包括：步骤一，偏振控制器（2）控制光信号的偏振方向；步骤二，偏振控制器（2）输出光信号进入偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8），获取偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8）输出光场；步骤三，基于步骤二获取的偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8）输出光场，进入偏振主轴为Y轴的单驱动马赫增德尔调制器（9），获取偏振主轴为Y轴的单驱动马赫增德尔调制器（9）输出光场；步骤四，偏振主轴为Y轴的单驱动马赫增德尔调制器（9）输出的光信号进入光电探测器进行拍频，在光信号拍频时，光电探测器的输出信号为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，在小信号调制情况下，光电探测器输出的电信号经过第三电移相器（11）后，得到的微波信号；对各次谐波的相位关系通过调整θ1，θ2和θ3生成占空比为1A的整流余弦微波信号；在步骤一中，连续波激光器（1）发出的光信号经过偏振控制器（2）后进入偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8）中，设连续波激光器（1）的输出光场为E（t）=E0exp（jω0t），E0和ω0分别代表输出光场的振幅和角频率；偏振控制器（2）与X轴的夹角为α，那么偏振控制器（2）的输出光信号为 （1）；在步骤二中，当偏振控制器（2）的光信号输入到偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8）中时，由于偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8）的偏振主轴是X轴，因此偏振控制器（2）输出的光信号中，只有X方向偏振的光被偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8）调制，Y方向的光信号直接通过偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8）；设置偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8）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V（t）=Vsin（ωt）,V和ω代表射频信号的振幅和角频率，那么偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8）的输出光场表示为 2;其中m1=gπV2Vπ为偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8）的调制指数，g为电放大器（5）的放大倍数，Vπ为偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8）的半波电压，θ1为第一电移相器（6）引入的相移；在步骤三中，偏振主轴为X轴的单驱动马赫增德尔调制器（8）的输出光场进入偏振主轴为Y轴的单驱动马赫增德尔调制器（9），只有Y偏振的光被偏振主轴为Y轴的单驱动马赫增德尔调制器（9）调制，设置偏振主轴为Y轴的单驱动马赫增德尔调制器（9）工作在最小传输点，则输出光场表示为 3;其中m2=πV2Vπ为偏振主轴为Y轴的单驱动马赫增德尔调制器（9）的调制指数，θ2为第二电移相器（7）引入的相移；在步骤四中，偏振主轴为Y轴的单驱动马赫增德尔调制器（9）输出的光信号进入光电探测器进行拍频，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，光电探测器的输出信号为X偏振方向拍频的结果和Y偏振方向拍频结果的叠加，输出的电信号为： 4;在步骤五中，在小信号调制情况下，只分析三阶边带，光电探测器输出的电信号表示为 5;其中DC为直流项；经过第三电移相器（11）后，得到的微波信号的表达式为 6;对于整流余弦信号，表达式为y=|cos（ωst）|，周期Ts=T2=πωs，对于占空比为η=1A（A≥1）的整流余弦信号，表达式为 7;把f（t）展开成傅里叶级数为 8;这里dc是直流项，an为傅里叶级数的系数，表达式为 9;取其一次和二次谐波， 10;比较公式（6）和公式（10）可知，各次谐波的相位关系通过调整θ1，θ2和θ3生成占空比为1A的整流余弦微波信号；各次谐波的系数需满足以下方程 11; 12;对于给定的占空比1A，根据公式（9）计算出a2a1和a3a1；根据方程（12），求解出m1，在方程（11）中，右侧a2a1是一个已知值，左侧有两个变量m2和α，在求解方程时，指定m2的值，然后再计算出偏振控制器（2）的角度α，当调制指数m2的值变化时，通过调整偏振控制器（2）的角度α，使方程（11）成立。

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百度查询： 青岛农业大学 一种占空比可调的整流余弦微波信号发生器、方法及设备