一种实现太赫兹频率上转换的信号处理方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115865218A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202111119852.9(22)申请日2021.09.24(71)申请人中国科学院大连化学物理研究所地址116023辽宁省大连市沙河口区中山路457-41号(72)发明人胡墅郭敬为盖宝栋刘金波(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002专利代理师王倩(51)Int.Cl.H04B10/90(2013.01)权利要求书1页说明书14页附图4页(54)发明名称一种实现太赫兹频率上转换的信号处理方法(57)摘要本发明属于太赫兹通信领域，具体说是一种实现太赫兹频率上转换的信号处理方法。太赫兹天线接收的太赫兹信号与泵浦光源发生装置输出的泵浦激光经二向色镜合束后，共线射入设在加热装置中的碱金属样品池，碱金属样品池输出的混有残余泵浦激光和太赫兹信号的紫外准直光经过滤光镜，得到紫外准直光，通过对紫外准直光进行光电探测，实现基于太赫兹信号频率上转换后的信号处理。该方法基于的装置结构简单，所用器件发展成熟，成本低；并且，紫外准直光与太赫兹信号具有一致的时间分辨特性，能够直接将太赫兹信号所携带的信息完全复制，且误码率低；紫外探测器灵敏度极高，对四波混频的转化率要求低，易于实现对太赫兹信号的频率上转换。CN115865218ACN115865218A权利要求书1/1页1.一种实现太赫兹频率上转换的信号处理系统，其特征在于，包括：太赫兹天线、泵浦光源发生装置、二向色镜、碱金属样品池、加热装置以及滤光镜，其中，所述太赫兹天线接收的太赫兹信号与泵浦光源发生装置输出的泵浦激光经二向色镜合束后，共线射入设在加热装置中的碱金属样品池，碱金属样品池输出的混有残余泵浦激光和太赫兹信号的紫外准直光经过滤光镜，得到紫外准直光，通过对紫外准直光进行光电探测，实现基于太赫兹信号频率上转换后的信号处理。2.根据权利要求1所述的一种实现太赫兹频率上转换的信号处理系统，其特征在于，所述泵浦光源发生装置为一个泵浦光源。3.根据权利要求1所述的一种实现太赫兹频率上转换的信号处理系统，其特征在于，所述泵浦光源发生装置包括两个泵浦光源和一个二向色镜A，两个泵浦光源发出的泵浦激光经二向色镜A合束，以使合束后泵浦光源再与太赫兹天线接收的信号合束。4.根据权利要求1所述的一种实现太赫兹频率上转换的信号处理系统，其特征在于，所述泵浦光源发生装置包括两个泵浦光源和一个偏振分束立方体，两个泵浦光源发出的泵浦激光经偏振分束立方体合束，以使合束后泵浦光源再与太赫兹天线接收的信号合束。5.根据权利要求1所述的一种实现太赫兹频率上转换的信号处理系统，其特征在于，加热装置为一密闭中空壳体，壳体左右两端各设有一个透明窗口，太赫兹信号和泵浦激光通过两个相对的透明窗口穿过碱金属样品池，所述透明窗口表面镀有波段增透膜。6.根据权利要求1所述的一种实现太赫兹频率上转换的信号处理系统，其特征在于，所述碱金属样品池中的碱金属包括：钠、钾、铷、铯中的任意一种。7.一种实现太赫兹频率上转换的信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：太赫兹天线接收的太赫兹信号与泵浦光源发生装置输出的泵浦激光经二向色镜合束后，共线射入设在加热装置中的碱金属样品池；加热装置对碱金属样品池进行加热，生成碱金属蒸汽，太赫兹信号和泵浦光源与碱金属蒸汽发生四波段混频过程，生成紫外准直光，并与残余泵浦激光和太赫兹信号一同输出；混有残余泵浦激光和太赫兹信号的紫外准直光经过滤光镜，滤除残余泵浦激光和太赫兹信号，通过对滤除残余泵浦激光和太赫兹信号后的紫外准直光进行光电探测，实现基于太赫兹信号频率上转换后的信号处理。8.根据权利要求7所述的一种实现太赫兹频率上转换的信号处理方法，其特征在于，所述泵浦光源发生装置发出的泵浦激光将碱金属样品池中位于基态的碱金属原子激发到222mD5/2能级，所述太赫兹天线接收的太赫兹信号将mD5/2能级的碱金属原子激发到n’P3/2能级。9.根据权利要求7所述的一种实现太赫兹频率上转换的信号处理方法，其特征在于，所述泵浦光源发生装置发出的泵浦激光将碱金属样品池中位于基态的碱金属原子激发到222mS1/2能级，所述太赫兹天线接收的太赫兹信号将mS1/2能级的碱金属原子激发到n’P3/2能级。10.根据权利要求7所述的一种实现太赫兹频率上转换的信号处理方法，其特征在于，所述太赫兹天线接收的太赫兹信号频率范围为：0.1～10.0THz。2CN115865218A说明书1/14页一种实现太赫兹频率上转换的信号处理方法技术领域[0001]本发明属于太赫兹通信领域，具体说是一种实现太赫兹频率上转换的信号处理方法。背景技术[0002]近年来，随着物联网的飞速发展，各种智能终端设备的互联需要依托可实现超