研究目的
研究在相控阵雷达系统中使用集成射频-光子器件/电路的潜在优势，并提出一种低成本、射频-光子多波束形成器解决方案。
研究成果
该研究提出了一种低成本、多功能射频光子相控阵天线系统的可行实用方案，通过概念验证实验及面向未来芯片级应用的集成光子系统持续开发予以验证。
研究不足
由于所需组件数量众多，光子子系统成本高昂且结构复杂，同时射频光子链路还存在诸如无杂散动态范围（SFDR）和噪声系数（NF）等性能限制。
1：实验设计与方法选择：
本研究设计了一种简化架构的真时延（TTD）波束形成器，减少了所需光子器件数量。包括基于光纤布拉格光栅TTD的原理验证实验，以及硅基集成光子子系统的开发。
2：样本选择与数据来源：
实验采用30×4单元相控阵天线进行演示。
3：实验设备与材料清单：
设备包括波长可调谐激光器、SS-EO调制器、掺铒光纤放大器、光纤布拉格光栅、光电探测器和硅基集成光子电路。
4：实验流程与操作步骤：
通过射频信号调制连续波激光束，经放大后通过级联光纤布拉格光栅和分束器对实现波束指向，在消声室测量天线方向图。
5：数据分析方法：
通过测量不同波长下的接收功率确定波束轮廓和方向。
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wavelength tunable laser
Generates continuous wave (CW) laser beam for modulation with RF signal.
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SS-EO optical modulator
Modulates the CW laser beam with the RF input signal.
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EDFA
Amplifies the modulated optical signal.
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fiber Bragg grating
Acts as a tunable time delay element in the beamforming circuit.
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photodetector
Converts the optical signal back to an RF signal for transmission.
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Si-based integrated photonic circuit
Forms the basis of the chip-scale phased-array antenna system, including tunable delay-line waveguides.
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