研究目的
提出并分析一种基于受激布里渊散射(SBS)的新型光子学方法,用于实现高分辨率和大频率范围的瞬时微波频率测量(IMFM)。
研究成果
基于SBS和ACF的IMFM方案以简单的系统结构实现了8 MHz的高分辨率和23 GHz的宽频范围,展现出可行性并较先前方法有所改进。
研究不足
测量范围受所用仪器带宽的限制,而非系统结构。测量精度取决于构建自相关函数(ACF)曲线所用的数据量;数据越多精度越高,但可能增加复杂度。
1:实验设计与方法选择:
该方法利用高非线性光纤(HNLF)中的受激布里渊散射(SBS)效应放大或衰减两个相邻频率分量,构建用于频率测量的幅度比较函数(ACF)。使用矢量网络分析仪(VNA)生成扫描微波信号并检测输出。
2:样本选择与数据来源:
以频率范围为0.47 GHz至23 GHz的未知射频信号作为输入,扫描信号按特定频率间隔生成。
3:47 GHz至23 GHz的未知射频信号作为输入,扫描信号按特定频率间隔生成。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:激光二极管(LD)、相位调制器(PM)、隔离器(ISO)、马赫-曾德尔调制器(MZM)、掺铒光纤放大器(EDFA)、光环行器(OC)、高非线性光纤(HNLF)、光电探测器(PD)、矢量网络分析仪(VNA)。
4:实验流程与操作步骤:
将LD光源分束,一路经扫描信号相位调制,另一路调制未知射频信号产生双边带抑制载波(DSB-SC)信号,经EDFA放大后作为HNLF泵浦光激发SBS效应。输出信号由PD检测并由VNA分析。
5:数据分析方法:
根据两路扫描信号的功率比计算ACF,通过ACF曲线反函数确定未知频率。通过仿真与实验数据对比验证结果。
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获取完整内容-
Laser Diode
Used as the light source in the experimental setup.
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Phase Modulator
Modulates the light with scanning microwave signals.
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Isolator
Prevents residual pump power from the phase modulator.
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Mach-Zehnder Modulator
Modulates the light with the unknown RF signal to produce a double-sideband suppressed carrier signal.
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Erbium-Doped Fiber Amplifier
Amplifies the modulated signal.
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Optical Circulator
Routes the optical signals in the setup.
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Highly Nonlinear Fiber
Medium where stimulated Brillouin scattering occurs.
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Photodetector
Detects the optical signals and converts them to electrical signals.
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Vector Network Analyzer
Generates scanning microwave signals and analyzes the output signals.
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