一种超快射频频谱测量方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于全光傅里叶变换及时域放大的超快射频频谱测量方法及系统，方法为：将超短光脉冲经色散充分展宽得到其时域光谱；待测射频信号通过强度调制加载到时域光谱上；被调制后的时域光谱通过色散压缩，实现时域傅里叶反变换；时域上携带了待测信号频谱信息的光信号通过时域透镜放大技术进行时域拉伸；将所得光信号转换为电信号，后经定标、校准得到精确的频谱信息。系统包括第一超短脉冲光源，第一色散补偿光纤，MZ强度调制器，第一单模光纤，时域透镜放大系统，光电探测器和实时示波器。本发明能在保证高频谱分辨率的同时实现超快的射频频谱测量，测量帧速率可达100MHz，在动态频谱监测以及瞬态频谱捕捉等应用场景具有重要的意义。

主权项

一种超快射频频谱测量方法，其特征在于，包括以下步骤：A、第一路超短光脉冲经色散Φ₁充分展宽以实现时域傅里叶变换，得到其时域光谱；B、待测射频信号通过强度调制加载到所述时域光谱上；C、被调制后的时域光谱通过色散Φ₂压缩实现时域反傅里叶变换，得到时域携带待测射频信号频谱信息的超快光信号；D、时域携带待测射频信号频谱信息的超快光信号通过时域透镜成像系统进行时域拉伸得到其低速的“像”；E、将所得低速光信号转变为电信号后经校准、定标恢复出待测射频信号的频谱；其中步骤D具体包括如下步骤：D1、时域携带待测射频信号频谱信息的超快光信号经过一定的色散作用进行发散，色散大小Φ_in为时域透镜成像系统的“物距”；D2、对发散后的光信号加载时间上的二次相位调制实现时域透镜功能，所述时域透镜的“焦距”为Φ_f；D3、携带时间二次相位的光信号通过一定的色散作用使之压缩得到步骤D所述超快光信号的低速的“像”，色散大小Φ_out为时域透镜成像系统的“像距”。