新型数控光纤矢量和微波光子移相器

鲁辉; 张立军; 吴桂波; 郑占旗; 冷永清

新型数控光纤矢量和微波光子移相器

1.
中国科学院微电子研究所,北京 100029

基金项目:

国家973计划（2010CB327500）

详细信息

作者简介:
鲁辉（1981- ），男，助理研究员，博士，主要从事光控相控阵系统与微波光子方面的研究。Email：yihui18@126.com

中图分类号: TN29

Novel numerical control fiber vector-sum microwave photonic phase shifter

1.
The Institute of Microelectronics of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100029,China

摘要: 针对相控阵天线中基于光纤的微波光子移相器原理进行研究，并设计了新型方案，通过引入可调分光器和保偏光纤，降低了移相器的复杂性和相干干涉损耗，在对光纤长度的精度要求上有很大改善，从而提高了可实现性，增强了移相器的可控性。研究了分光系数和频率对信号相位和幅度的影响，实现了超过140的相移。最后通过设计数控电压源实现对分路器驱动电压的调整，从而改变两路光纤的光分量，最终实现对输出信号相位的数字控制。该新型微波光子移相器方案易于实现，并具有一定的创新性。
- 微波光子移相器 /
- 相控阵天线 /
- 数控电压源 /
- 保偏光纤 /
- 可调分光器
Abstract: Theory of the fiber vector-sum microwave photonic phase shifter was investigated, and the new-type structure of the phase shifter was designed. Variable directional coupler and polarization-maintaining fiber were used in the structure, which could reduce the complex and the coherent interference, the precision requirement of the fiber length, which could be decreased, and the realizability and the controllable of The Novel Numerical Control fiber vector-sum microwave photonic phase shifter could be also enhanced. The affections on the phase and amplitude of the signals which from the change of division index and frequency were analyzed. The phase shift above 140 was achieved. The numerical control voltage source was designed to adjust the driving voltage of the directional coupler to change the light intensity in the fiber. The numerical control on the phase of the output signal was achieved finally. This microwave photonic phase shifter can be realized easily and has some novelty.
- microwave photonic phase shifter /
- phased array antenna /
- numerical control voltage source /
- polarization-maintaining fiber /
- variable directional coupler

[1]	Lee J J, Loo R Y, Livingston S, et al. Photonic wideband array antennas[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1995, 43(9): 966-982.
[2]
[3]
[4]	Cayrefourcq I, Schaller M, Fourdin C, et al. Optical switch design for true time delay array antenna[J]. IEEE Proc Optoelectron, 1998, 145(2): 77-82.
[5]	Etem Y, Lewis F. Design, and performance of an optically controlled phased array antenna[J]. Microwave Photonics, 1996(12): 209-212.
[6]
[7]
[8]	Sheehan P G, Foreest R J. The use of optical techniques for beam-forming phased arrays[C]//SPIE, 1984, 477: 75-81.
[9]
[10]	Dong Guangyan, Zheng Yongchao, Zhang Wenping, et al. Technique of phased array ladar[J]. Infrared and Laser Engineering, 2006, 35(S): 289-293. (in Chinese)董光焰, 郑永超, 张文平, 等. 相控阵激光雷达技术[J]. 红外与激光工程, 2006, 35(S): 289-293.
[11]	Gao Jinsong, Zou Qingyuan, Ding Quanxin. Primary analyzing weapons-effect of foreign AESE radar[J]. Infrared and Laser Engineering, 2007, 36(S): 549-552. (in Chinese)高劲松, 邹庆元, 丁全心. 对国外有源相控阵雷达武器效应的分析[J]. 红外与激光工程, 2007, 36(S): 549-552.
[12]
[13]
[14]	Zhao Bin, Zhao Changming, Yang Suhui, et al. Performances analysis of optical phased array scanning based on blazed phase grating[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 42(2): 341-346. (in Chinese)赵彬, 赵长明, 杨苏辉, 等. 利用相位闪耀光栅的光学相控阵扫描性能分析[J]. 2012, 红外与激光工程, 42(2): 341-346.
[15]	Ortegab B, Cruz J L, Andres M V, et al. Microwave phase shifter based on fibre Bragg grating[J]. Electron Letters, 1998, 34:2051-2052.
[16]
[17]	Ortegab B, Cruz J L, Andres M V, et al. Microwave phase shifter based on fibre Bragg grating operating at constant wavelength[C]//Conference on Optical Fiber Communication, Technical Digest Series, 1999: 3-5.
[18]
[19]
[20]	Soref R, Hanscom. Voltage-controlled optical/RF phase shifter[J]. Journal of Light Wave Technology, 1985, 3(5): 992-998.
[21]	Han J, Seo B J, Kim S K, et al. Single-chip integrated electro-optic polymer photonic RF phase shifter array[J]. J of Light-Wave Technology, 2003, 21(12): 3257-3261.

[1]	王敬雯, 尹子恺, 尹飞飞, 戴一堂. 高分辨率任意可重构微波光子滤波器 . 红外与激光工程, 2023, 52(10): 20230015-1-20230015-9. doi: 10.3788/IRLA20230015
[2]	杨志勇, 宋俊辰, 蔡伟, 陆高翔, 罗李娜. 非通视方位传递系统中保偏光纤分析 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210315-1-20210315-9. doi: 10.3788/IRLA20210315
[3]	卢冰, 邹喜华. 微波光子检测（特邀） . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20211044-1-20211044-4. doi: 10.3788/IRLA20211044
[4]	李思敏, 丛榕, 姚笑笑, 冯靖, 唐震宙, 潘时龙. 基于光子芯片的微波光子混频器（特邀） . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20211056-1-20211056-7. doi: 10.3788/IRLA20211056
[5]	朱可, 裴丽, 赵琦, 解宇恒, 常彦彪. 采用双Sagnac环滤波器的可切换多波长光纤激光器 . 红外与激光工程, 2020, 49(11): 20200047-1-20200047-7. doi: 10.3788/IRLA20200047
[6]	严艺, 廖同庆, 吕晓光, 蒋铁珍, 蔡培君. 新型多抽头复系数微波光子滤波器 . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 120001-0120001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0120001
[7]	慈明儒, 刘京郊, 姜东升, 韩龙, 刘金生. 激光相控阵与微波相控阵发射天线技术体制的比较 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 406001-0406001(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0406001
[8]	贺超, 廖同庆, 吴昇, 魏小龙. 可调谐窄带宽的负系数微波光子滤波器 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 920003-0920003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0920003
[9]	陈恺, 祝连庆, 娄小平, 姚齐峰, 骆飞. 石墨烯锁模的全保偏光纤激光器 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1005004-1005004(8). doi: 10.3788/IRLA201755.1005004
[10]	张业斌, 盛永鑫, 田晓光. 微波光子技术相控阵雷达天线现场校准系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 717005-0717005(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0717005
[11]	翁晓泉, 冯迪, 黄怀波, 赵正琪. 保偏光纤侧视光强相关峰锐度的定轴方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1122001-1122001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1122001
[12]	李涛, 王宇焯, 王旭东, 冯新焕, 关柏鸥. 全新布里渊散射可切换微波光子滤波器 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 820002-0820002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0820002
[13]	杨远洪, 刘硕, 陆林, 靳伟. 基于保偏光子晶体光纤Sagnac干涉仪的温度不敏感压力传感技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 802002-0802002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0802002
[14]	高业胜, 刘志明, 韩正英, 赵耀. 基于布里渊散射的保偏光纤环应力分布特性研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4056-4060.
[15]	龙洁, 李政勇, 叶祝雄, 杨成悟, 李小梦, 刘甲, 吴重庆. 基于偏置马赫-曾德调制器的微波光子信号倍频 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4078-4081.
[16]	冯睿娟, 娄淑琴, 鹿文亮, 王鑫. 超短双芯光子晶体光纤偏光分束器 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 506-510.
[17]	周柯江, 胡科可, 王涛. 双折射波导偏振耦合的短相干干涉测量 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2992-2995.
[18]	刘振华, 冯迪, 杨德伟, 宋凝芳. Panda型保偏光纤偏振轴检测技术 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3388-3393.
[19]	王巍, 张爱华, 杨铿, 杨丽君, 冯世娟, 王振. 基于微环谐振器的超紧凑微波光子滤波器的设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 2162-2166.
[20]	杨远洪, 段纬倩, 高丽娟. 反射型保偏光纤温度传感器现场校准方法 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2107-2111.

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作者简介: 鲁辉（1981- ），男，助理研究员，博士，主要从事光控相控阵系统与微波光子方面的研究。Email：yihui18@126.com

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