基于受激布里渊散射边带整形的光谱测量方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109186766A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201811016992.1(22)申请日2018.09.03(71)申请人南京航空航天大学地址210000江苏省南京市江宁区将军大道29号(72)发明人薛敏朱贝贝陈维潘时龙(74)专利代理机构北京德崇智捷知识产权代理有限公司11467代理人杨楠(51)Int.Cl.G01J3/45(2006.01)G01J3/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称基于受激布里渊散射边带整形的光谱测量方法及装置(57)摘要本发明公开了一种基于受激布里渊散射边带整形的光谱测量方法。将第一微波扫频信号调制于窄线宽光载波，生成载波抑制的光单边带调制信号；对该光单边带调制信号进行基于受激布里渊散射（SBS）的边带整形；以边带整形后的光单边带调制信号作为光本振信号，使用基于微波扫频源和相干光电探测的光谱测量方法对待测光信号的光谱进行测量。本发明还公开了一种基于SBS边带整形的光谱测量装置。本发明在现有基于扫频光源和相干光电探测的光谱测量方法基础上，利用SBS的窄带增益效果放大扫频边带，同时利用其衰减效果抑制残留边带，提高边带抑制比，实现了大动态范围的光谱测量。CN109186766ACN109186766A权利要求书1/2页1.基于受激布里渊散射边带整形的光谱测量方法，其特征在于，首先，将第一微波扫频信号调制于窄线宽光载波，生成载波抑制的光单边带调制信号；然后，对所述载波抑制的光单边带调制信号进行基于受激布里渊散射的边带整形，将要保留的一侧边带置于受激布里渊散射效应的增益谱内进行进一步放大，将要去除的另一侧边带置于受激布里渊散射效应的衰减谱内进行进一步抑制；最后，以边带整形后的光单边带调制信号作为光本振信号，使用基于微波扫频源和相干光电探测的光谱测量方法对待测光信号的光谱进行测量。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述基于受激布里渊散射的边带整形具体如下：将第二微波扫频信号调制于所述窄线宽光载波分出的一束光载波上，生成载波抑制的光双边带信号，并以其作为泵浦光源，在介质中激发出受激布里渊散射效应，所述第二微波扫频信号与第一微波扫频信号之间的频率差为一定值，等于所述介质的布里渊频移；令所述载波抑制的光单边带调制信号经由所述介质进行传输，即得边带整形后的光单边带调制信号。3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述介质为光纤。4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述载波抑制的光单边带调制信号中的单边带为1阶边带或2阶边带。5.基于受激布里渊散射边带整形的光谱测量装置，其特征在于，包括：光单边带调制器，用于将第一微波扫频信号调制于窄线宽光载波，生成载波抑制的光单边带调制信号；边带整形模块，用于对所述载波抑制的光单边带调制信号进行基于受激布里渊散射的边带整形，将要保留的一侧边带置于受激布里渊散射效应的增益谱内进行进一步放大，将要去除的另一侧边带置于受激布里渊散射效应的衰减谱内进行进一步抑制；光谱测量模块，用于以边带整形后的光单边带调制信号作为光本振信号，使用基于微波扫频源和相干光电探测的光谱测量方法对待测光信号的光谱进行测量。6.如权利要求5所述装置，其特征在于，所述边带整形模块包括：微波扫频源，用于生成第二微波扫频信号，所述第二微波扫频信号与第一微波扫频信号之间的频率差为一定值；光双边带调制模块，用于对将第二微波扫频信号调制于所述窄线宽光载波分出的一束光载波上，生成载波抑制的光双边带信号；受激布里渊散射效应模块，用于以所述载波抑制的光双边带信号作为泵浦光源，在介质中激发出受激布里渊散射效应，并令所述载波抑制的光单边带调制信号经由所述介质进行传输，即得边带整形后的光单边带调制信号；所述介质的布里渊频移等于第二微波扫频信号与第一微波扫频信号之间的频率差。7.如权利要求6所述装置，其特征在于，所述介质为光纤。8.如权利要求6所述装置，其特征在于，所述受激布里渊散射效应模块还包括光环行器和光隔离器；所述光隔离器接于所述介质一端与光单边带调制器之间，以保证光信号由光单边带调制器向介质的单向传输；所述光环行器的第一、第二端口分别连接所述光双边带调制模块的输出端、所述介质另一端，光环行器的第三端口连接所述光谱测量模块的光本振信号输入端口。9.如权利要求5所述装置，其特征在于，所述载波抑制的光单边带调制信号中的单边带2CN109186766A权利要求书2/2页为1阶边带或2阶边带。10.如权利要求5所述装置，其特征在于，所述光单边带调制器由90°微波定向耦合器和双平行马赫-曾德尔双臂调制器组成；90°微波定向耦合器的输入端接收第一微波扫频信号，90°微波定向耦合器的两输出端分别与双平行马赫-曾