发明名称 灵敏展频波形产生器
摘要 一种灵敏展频波形产生器,其系包括一光电子振荡器和一光学外差合成器。其光学振荡器,系包括一可在一光学载波上面产生一串列之RF梳波线之多色调光学梳波产生器。其光学之外差合成器,系包括第一和第二锁相式雷射;其第一雷射系馈送给其多色调光学梳波产生器,以及其第二雷射系包括一波长可快速调制式单色调雷射,其输出光波可提供一频率平移参考信号。其一光感测器在设置上,可使上述之频率平移参考信号,与其光电子振荡器之光学输出做外差混合,藉以产生一灵敏展频波形。
申请公布号 TW588518 申请公布日期 2004.05.21
申请号 TW091133524 申请日期 2002.11.15
申请人 HRL实验有限公司 发明人 丹尼尔 耶普;凯文 沙耶
分类号 H04B10/04;H04J13/06;H04J14/00 主分类号 H04B10/04
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种灵敏展频波形产生器,其系包括: (a)一光电子振荡器,其系由一可在一光学载波上面 产生一串列之RF梳波线的多色调光学梳波产生器 所组成; (b)一光学外差合成器,此光学外差合成器,系包括 第一和第二锁相式雷射,其第一雷射系馈送给其多 色调光学梳波产生器,以及其第二雷射系包括一波 长可调式单色调雷射,其输出光波可提供一频率平 移参考信号;和 (c)一光感测器,其可使上述之频率平移参考信号, 与其光电子振荡器所产生之光学载波上面一串列 之RF梳波线做外差混合,藉以产生一灵敏展频波形 。2.如申请专利范围第1项之灵敏展频波形产生器, 其中之光电子振荡器系包括多重回路,彼等系包括 : (i)一在第一回路中之第一光学延迟线,其可用来间 隔一多色调光学梳波产生器所产生之梳波; (ii)一在第二回路中之第二光学延迟线,其可用来 降低杂讯,此第二光学延迟线,系较长于上述之第 一光学延迟线; (iii)至少一与该等第一和第二延迟线相连接之光 感测器;和 (iv)一在一共属该等第一和第二回路之回路部分的 光学强度调变器,其可用以驱动该等第一和第二光 学延迟线。3.如申请专利范围第2项之灵敏展频波 形产生器,其中之回路共属部分,系进一步包括一 放大器和一带通滤波器。4.如申请专利范围第3项 之灵敏展频波形产生器,其中之放大器,系一电子 放大器。5.如申请专利范围第2项之灵敏展频波形 产生器,其中之回路共属部分,系进一步包括一带 通滤波器,以及其中之第一和第二回路中,至少有 一个系包括一光学放大器。6.如申请专利范围第2 项之灵敏展频波形产生器,其中系进一步包括一可 用以补偿一些会影响到该等第一和第二光学延迟 线中至少之一的长度之环境变化的器具。7.如申 请专利范围第6项之灵敏展频波形产生器,其中用 以补偿一些会影响到该等第一和第二光学延迟线 中至少之一的长度之环境变化的器具,系包括一可 用以调整该等第一和第二光学延迟线中至少之一 的长度之装置和一回授电路,后者系包括一至其回 路共属部分之色调选择滤波器,和一可使其色调选 择滤波器之输出与一参考信号相混合的混合器,此 混合器之一输出,在运作上可耦合至其长度调整装 置。8.如申请专利范围第7项之灵敏展频波形产生 器,其中之色调选择滤波器,系耦合至其光学强度 调变器。9.如申请专利范围第7项之灵敏展频波形 产生器,其中之光学强度调变器,系一具有一耦合 至其色调选择滤波器之电气输出的电气吸收式调 变器。10.如申请专利范围第7项之灵敏展频波形产 生器,其中之长度调整装置,可调整该等第一和第 二光学延迟线两者之长度。11.如申请专利范围第6 项之灵敏展频波形产生器,其中用以补偿一些会影 响到该等第一和第二光学延迟线中至少之一的长 度之环境变化的器具,系包括一布置在其回路共属 部分之移相器和一回授电路,后者系包括一耦合至 其回路共属部分之色调选择滤波器,和一可使其色 调选择滤波器之输出与一参考信号相混合的混合 器,此混合器之一输出,在运作上可耦合至其移相 器。12.如申请专利范围第11项之灵敏展频波形产 生器,其中之色调选择滤波器,系耦合至其光学强 度调变器。13.如申请专利范围第12项之灵敏展频 波形产生器,其中之光学强度调变器,系一具有一 耦合至其色调选择滤波器之电气输出的电气吸收 式调变器。14.如申请专利范围第2项之灵敏展频波 形产生器,其中系进一步包括一可用来催种其光电 子振荡器之注入催种电路。15.如申请专利范围第2 项之灵敏展频波形产生器,其中之第二光学延迟线 ,系较其第一光学延迟线长40倍以上。16.如申请专 利范围第2项之灵敏展频波形产生器,其中系进一 步包括一光学强度调变器,此光学强度调变器,可 响应一RF输入信号和一串列在其光电子振荡器所 产生之光学载波上面的RF梳波线,而产生一要施加 至其光感测器之光学信号。17.如申请专利范围第2 项之灵敏展频波形产生器,其中系进一步包括一可 响应一RF输入信号之光学耦合器,此光学耦合器在 连接上,可接收上述在其光电子振荡器所产生之光 学载波上面的一串列RF梳波线,和其第二雷射所产 生之频率平移参考信号,此光学耦合器,可连接在 其可响应上述RF输入信号之光学强度调变器的上 游或下游。18.如申请专利范围第17项之灵敏展频 波形产生器,其中之RF输入信号,系包括一脉波码或 多相码。19.一种灵敏展频波形之产生方法,此方法 所包括之步骤有: (a)在一光学载波上面,产生多色调光学梳波,而作 为一串列之RF梳波线; (b)产生一波长可快速调制式单色调频率平移参考 信号;以及 (c)使上述之光学梳波,与上述之频率平移参考信号 相结合,藉以产生一适合后继外差混合用之光波波 形。20.如申请专利范围第19项之方法,其中系进一 步包括外差混合上述光波波形之步骤。21.如申请 专利范围第20项之方法,其中之外差混合步骤,系进 一步由至少一光感测器来加以执行。22.如申请专 利范围第19项之方法,其中之多色调光学梳波,系由 一光波电子振荡器来产生,以及系进一步包括以下 之步骤: (i)在一第一回路中,使其梳波做光学延迟,藉以间 隔开此梳波中之梳波线; (ii)在一第二回路中,使其梳波做光学延迟,藉以达 成杂讯降低,此步骤(ii)所造成之第二光学延迟,系 较长于步骤(i)所造成之第一光学延迟; (iii)光侦测上述延迟之梳波;以及 (iv)在一光学强度调变器中,使用上述延迟之梳波, 来调变一雷射之输出,藉以产生上述之多色调光学 梳波,而成为一串列在一光学载波上面之RF梳波线 。23.如申请专利范围第22项之方法,其中之回路共 属部分,系进一步包括一可用以放大上述梳波之放 大器,和一可用以建立上述梳波之频宽的带通滤波 器。24.如申请专利范围第23项之方法,其中之放大 运作,系以电子方式执行。25.如申请专利范围第22 项之方法,其中之回路共属部分,系包括一可用以 建立上述梳波之频宽的带通滤波器,以及系进一步 包括一可光学放大该等第一和第二回路中至少之 一的步骤。26.如申请专利范围第22项之方法,其中 进一步包括之步骤有:藉由改变该等第一和第二光 学延迟中至少之一的量,来补偿彼等之环境变化。 27.如申请专利范围第26项之方法,其中藉由改变其 至少之一光学延迟的量来补偿彼等环境变化之步 骤,在执行上系藉由使上述梳波之一梳波线的频率 或相位与一参考信号相比较,以及调变至少一承载 该梳波之光学延迟线的长度。28.如申请专利范围 第27项之方法,其中之调整步骤,系可调整该等第一 和第二光学延迟线之长度。29.如申请专利范围第 26项之方法,其中藉由改变该等第一和第二光学延 迟中至少之一的量来补偿彼等环境变化之步骤,在 执行上系藉由使上述梳波之一梳波线的频率或相 位与一参考信号相比较,以及调变此梳波之相位。 30.如申请专利范围第22项之方法,其中进一步包括 之步骤有:催种其光电子振荡器,藉以起始上述之 梳波。31.如申请专利范围第22项之方法,其中之第 二光学延迟,系较其第一光学延迟长40倍以上。32. 如申请专利范围第19项之方法,其中进一步包括之 步骤有:以一光学强度调变器,响应一RF输入信号和 一串列在其光学载波上面之RF梳波线,来调变上述 梳波之强度,藉以调变上述之光波波形。33.如申请 专利范围第32项之方法,其中之RF输入信号,系将一 脉波码或多相码,施加给其光学强度调变器。34.如 申请专利范围第19项之方法,其中进一步包括之步 骤有:以一光学强度调变器,响应一RF输入信号和一 串列在其光学载波上面之RF梳波线和上述之频率 平移参考信号,来调变上述梳波和频率平移参考信 号之强度,藉以调变上述之光波波形。35.如申请专 利范围第34项之方法,其中之RF输入信号,系将一脉 波码或多相码,施加给其光学强度调变器。图式简 单说明: 第1图系一RF光波合成器所执行之先存技艺式频率 变换技术的例示图; 第2图系一依据本发明之灵敏波形产生器的方块图 ; 第3图系上述多回路、多色调光电子振荡器之方块 图; 第4图系描述一多回路、多色调光电子振荡器之测 得的RF频谱; 第5图系一可指示一极高频谱纯度之双回路(1 km之 长回路,8m之短回路)多色调光电子振荡器的一个RF 色调之明细频谱; 第6图系上述光学放大之回路的多回路、多色调光 电子振荡器之方块图; 第7图系一基于一光学注入作用之快速交换式光学 外差合成器的例示图; 第8图系一基于一锁相回路之快速交换式光学外差 合成器的例示图; 第9图系上述多回路、多色调光电子振荡器之方块 图,和上述由一快速波长可快速调制式雷射和一固 定波长之雷射所构成的快速交换式光学外差合成 器之方块图,此光电子振荡器,系具有一光纤长度 控制装置和一回授回路,藉以控制该等光纤之长度 ;而 第10图系与第9图相类似,但代替具有一光纤长度控 制装置的,其系利用上述回路之相位控制,来补偿 其多回路、多色调光电子振荡器中之光纤长度中 的环境变化。
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