中国电子科技集团公司第三十八研究所， 合肥 230088
针对相控阵雷达宽带宽角波束扫描普遍存在的孔径渡越和波束倾斜的问题，提出了一种基于微波光子技术的相控阵波束形成网络系统，该系统采用收发共用的延时方式，在保证收发波束指向高度一致的同时也减少了系统的设备量。建立了16通道的收发共用的波束扫描系统进行实验验证，实现了X频段范围内的±30°的收发波束扫描，不存在波束倾斜现象，接收和发射波束指向高度一致，结合雷达系统分时收发工作的特点，可有效提升相控阵雷达系统的扫描探测能力。
微波光子 相控阵 波束形成 真时延 microwave photons phased array beam forming true time delay
上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，上海 200240
面向基于微波光子一体化信号处理与数字化的快速、大范围跳频接收机，设计并实现了自动同步捕获方案。所设计的同步方案基于直接功率探测-顺序搜索算法，利用现场可编程门阵列控制并调整本地接收跳频图案的时序，实现了切换时间约为4 ms、跳频频率达到33 GHz的跳频信号的自动同步捕获接收。
光学学报
2022, 42(13): 1307001
1 中国电子科技集团公司第四十四研究所，重庆 400060
2 中国电子科技集团公司第十四研究所，江苏 南京 320100
当前分立光子器件的体积和成本严重制约着微波光子技术在雷达系统中的应用。受限于当前的集成能力和材料体系，微波光子单片集成芯片短时间内难以实现工程应用。为满足雷达等应用场景对高集成微波光子器件的迫切需要，研制了一种新型小型化高集成光收发组件。该组件采用光电异构集成封装技术，将MZM调制器芯片、微波芯片、探测器芯片以及光环形器、波分复用器进行高度集成，单模块体积仅为85 mm×35 mm×10 mm，与传统MZM调制器体积相当。实验结果表明，其性能可与传统分立元器件相媲美。在6~18 GHz范围内，组件能够实现±1.5 dB的平坦度，上行能够实现18 dB以上的增益，下行能够实现−1 dB以上的增益，且链路噪声系数小于30 dB，平面化、小型化设计使其能够应用于相控阵雷达、电子战等多种应用场景，具有广阔的应用前景。
光电异构集成 小型化 宽带 微波光子 photoelectric hybrid integration miniaturization broadband microwave photons 红外与激光工程
2021, 50(6): 20200513
上海交通大学 电子信息与电气工程学院, 上海 200240
针对布里渊模拟信号处理系统小型化的需求, 提出一种基于掺杂氧化硅波导的受激布里渊散射瞬时频率测量(SBS-IFM)方案。这种方案在链路中添加锁相放大器与滤波器, 有效滤除了反射光, 放大并观测到了掺杂氧化硅波导中的布里渊增益信号。通过相对移动泵浦光和探测光的调制频率, 实现了基于掺杂氧化硅波导的SBS-IFM, 其IFM范围约15 GHz,精度达60 MHz。
微波光子 瞬时频率测量 布里渊增益 氧化硅波导 模拟信号处理 microwave photons instantaneous frequency measurement Brillouin gain silica waveguide analog signal processing
中国电子科技集团公司 第二十九研究所, 成都 610029
在现有的微波光子系统中, 低成本、高性能和阵列化的电/光转换组件成为了限制微波光子应用的技术瓶颈之一。设计了一种基于光电混合封装技术的四通道直调电/光转换组件, 该组件集成了多种功能芯片, 实现了将四通道2~18 GHz的射频信号转换为光信号的功能。测试结果表明: 该组件实现了18 GHz的电光调制带宽、9 dB的插入损耗、小于30 dB的噪声系数以及大于10 dBm的输入三阶截交点(IIP3); 在保证高性能电/光转换的同时, 有效缩减封装尺寸、降低系统重量和提高系统集成度, 有利于微波光子技术的阵列化应用。
微波光子 微波光子混合集成 电/光转换 高速直接调制 microwave photons microwave photons hybrid integrated electro-optical conversion high-speed direct modulation
中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030051
提出了一种基于平面光波导谐振腔的可调谐光电振荡器.该振荡器中, 相位调制器串联光波导谐振腔, 取代了传统系统中的强度调制器、长光纤和滤波器.由于光学谐振腔对光子频率和相位敏感, 调节激光器改变输出光的波长, 不仅可以调制光的强度, 还可以对微波光子进行选频输出.当光子在波导腔中发生谐振时, 产生很强的延时特性, 可以取代传统系统中的长光纤.整个光电振荡器系统体积为长29.5 cm、宽21 cm、高7 cm.实验中, 改变0.1 pm的光子波长, 能够产生步长为12.5~35.5 MHz的调谐, 调谐范围达2 GHz, 且系统能够产生10 GHz的微波信号, 在中心频率为10 GHz处其相位噪声为－109.7 dBc/Hz@10 kHz.该研究为光电振荡器的小型化和实用化提供了一种新的思路.
光电振荡器 平面光波导谐振腔 可调谐 微波光子 相位噪声 Optoelectronics oscillator OEO Optical resonator The tunable Microwave photons Phase noise
