基于波长路由的光控相阵雷达系统

摘要

本发明公开了一种基于波长路由的光控相阵雷达系统。N个可调谐半导体激光器发出多路不同波长的光波信号用微波信号通过各自的调制器加载调制后传输到第一阵列波导光栅路由器，经延迟线阵列传输到第二阵列波导光栅路由器，再传输到N个半导体探测器解调，半导体探测器将解调后的微波信号通过天线发射出去。本发明使用可调谐半导体激光器改变波长来切换延时线阵，避免了大量光开光的使用；利用集成光学的方法，避免了光纤布拉格光栅的重叠问题，将两个阵列波导光栅路由器以及延迟线阵列集成在同一块衬底上，并保证延迟线长度的精度，提高了系统的稳定性，降低了成本，具有尺寸小、损耗小、质量轻、精度高、抗电磁干扰等优点。

主权项

一种基于波长路由的光控相阵雷达系统，其特征在于：包括依次连接的可调谐半导体激光器(1)、调制器(2)、第一阵列波导光栅路由器(3)、延迟线阵列(4)、第二阵列波导光栅路由器(5)和半导体探测器(6)，半导体探测器(6)连接有天线(7)；N个可调谐半导体激光器(1)发出N路波长可调的光波信号用微波信号加载调制为光载波，光载波传输到第一阵列波导光栅路由器(3)的N个输入端口，第一阵列波导光栅路由器(3)N个输出端口输出的光载波经延迟线阵列(4)分别传输到第二阵列波导光栅路由器(5)的N个输入端口，第二阵列波导光栅路由器(5)N个输出端口输出的光载波分别传输到N个半导体探测器(6)将加载在光波信号上的微波信号解调，半导体探测器(6)将解调后的微波信号通过各自的天线(7)发射出去；所述的延迟线阵列(4)中各波导长度为L+jΔL其中j＝0，1，2...N‑1，L为最短波导的长度，作为参考波导长度；ΔL为相邻波导的波长差，采用以下公式计算：$\Delta L=\Delta \tau \frac{c}{n_{eff}}$其中，c为光速，n_eff为波导有效折射率，Δτ为所需的最小延时差；所需的最小延时差Δτ采用以下公式计算：其中f_m为微波信号频率，N为可调谐半导体激光器的总数。