扫频宽带信号生成系统及扫频宽带信号生成方法与流程

1.本公开涉实施例涉及微波光子学技术领域，更具体地，涉及一种扫频宽带信号生成系统及扫频宽带信号生成方法。


背景技术：

2.光电混合谐振腔构建的光电振荡器作为新型的第一耦合光信号发生器具有产生复杂信号的能力。典型的光电振荡器系统主要包括激光器、电光调制器、延时单元、光放大器、光电探测器和电放大器等核心器件，这些器件可以构成闭合的正反馈系统。
3.在实现本公开构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：较难产生宽带范围内可连续调谐的扫频宽带随机信号。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开实施例提供了一种扫频宽带信号生成系统及扫频宽带信号生成方法。
5.本公开实施例的一个方面提供了一种扫频宽带信号生成系统，包括：
6.第一激光器，上述第一激光器用于生成波长时变的扫频连续的第一激光信号；
7.后向瑞利散射结构，上述后向瑞利散射结构用于生成后向瑞利散射信号，其中，上述后向瑞利散射信号是根据光载波信号和拉曼泵浦光信号生成的；
8.正反馈环路结构，上述后向瑞利散射结构与上述正反馈环路结构的第一端连接，上述正反馈环路结构用于生成上述光载波信号和第二激光信号，其中，上述第二激光信号是根据上述光载波信号和上述后向瑞利散射信号生成的，上述第二激光信号包括多个光学边带；
9.光滤波器，上述光滤波器的输入端与上述正反馈环路结构的第二端连接，上述光滤波器用于对上述第二激光信号包括的光学边带进行过滤，得到过滤后的第二激光信号，其中，上述过滤后的第二激光信号包括一个上述光学边带；
10.第一光耦合器，上述第一光耦合器的输入端分别与上述第一激光器和上述光滤波器的输出端连接，上述第一光耦合器用于处理上述第一激光信号和上述过滤后的第二激光信号，以得到第一耦合光信号；以及
11.第一光电探测器，上述第一光电探测器的输入端与上述第一光耦合器的输出端连接，上述第一光电探测器用于对上述第一耦合光信号进行拍频处理，以得到目标扫频宽带信号。
12.根据本公开的实施例，上述正反馈环路结构还用于生成第一调制信号；
13.其中，上述后向瑞利散射结构，包括：
14.拉曼激光器，上述拉曼激光器用于生成上述拉曼泵浦光信号；
15.波分复用器，上述波分复用器的第一端与上述拉曼激光器的输出端连接，上述波分复用器的第二端与上述正反馈环路结构的第二端连接，上述波分复用器用于处理上述拉
曼泵浦光信号和上述第一调制信号，得到第二耦合光信号；以及
16.光纤结构，上述光纤结构与上述波分复用器的第三端连接，上述光纤结构用于处理上述第二耦合光信号，得到上述后向瑞利散射信号，其中，上述后向瑞利散射信号是经过上述拉曼泵浦光信号进行放大处理后的。
17.根据本公开的实施例，上述正反馈环路结构，包括：
18.第二激光器，上述第二激光器用于生成上述光载波信号；
19.强度调制器，上述强度调制器的输入端与上述第二激光器的输出端连接，上述强度调制器用于处理上述光载波信号和第一电信号，以得到上述第一调制信号；
20.光环形器，上述光环形器的第一端与上述强度调制器的输出端连接，上述光环形器的第二端与上述波分复用器的第二端连接，上述光环形器用于处理上述第一调制信号和上述后向瑞利散射信号，以得到第一复合信号，并将上述第一调制信号传输至上述波分复用器；
21.第二光耦合器，上述第二光耦合器的输入端与上述光环形器的第三端连接，上述第二光耦合器的输出端与上述第一光耦合器的输入端连接，上述第二光耦合器用于处理上述第一复合信号，以得到第三耦合光信号和上述第二激光信号；以及
22.第二光电探测器，上述第二光电探测器的输入端与上述第二光耦合器的输出端连接，上述第二光电探测器的输出端与上述强度调制器的输入端连接，上述第二光电探测器用于处理上述第三耦合光信号，以得到上述第一电信号。
23.根据本公开的实施例，上述正反馈环路结构，还包括：
24.第一光放大器，上述第一光放大器的输入端与上述光环形器的第三端连接，上述第一光放大器的输出端与上述第二光耦合器的输入端连接，上述第一光放大器用于处理上述第一复合信号，以得到放大后的第一复合信号；和/或
25.第一电滤波器，上述第一电滤波器的输入端与上述第二光电探测器的输出端连接，上述第一电滤波器的输出端与上述强度调制器的输入端连接，上述第一电滤波器用于处理上述第一电信号，以得到滤波后的第一电信号。
26.根据本公开的实施例，上述正反馈环路结构，还包括：
27.第一电放大器，上述第一电放大器的输入端与上述第一电滤波器的输出端连接，上述第一电放大器的输出端与上述强度调制器的输入端连接，上述第一电放大器用于处理上述第一电信号，以得到放大后的第一电信号。
28.根据本公开的实施例，扫频宽带信号生成系统还包括：
29.光隔离器，上述光隔离器的输入端与上述强度调制器的输出端连接，上述光隔离器的输出端与上述光环形器的第一端连接，上述光隔离器用于处理上述第一调制信号，以得到过滤后的第一调制信号。
30.本公开实施例的另一个方面提供了一种扫频宽带信号生成方法，包括：
31.对光载波信号进行瑞利散射，生成后向瑞利散射信号，其中，上述光载波信号和上述后向瑞利散射信号均经过上述拉曼泵浦光信号的放大处理；
32.根据上述光载波信号和上述后向瑞利散射信号生成第二激光信号，其中，上述第二激光信号是上述光载波信号与上述后向瑞利散射信号经过正反馈环路结构处理得到的，且上述第二激光信号包括多个光学边带；
33.利用光滤波器对上述第二激光信号包括的光学边带进行过滤，得到过滤后的第二激光信号，其中，上述过滤后的第二激光信号包括一个上述光学边带；
34.利用第一光耦合器处理第一激光信号和上述过滤后的第二激光信号，得到第一耦合光信号，其中，上述第一激光信号是第一激光器生成的波长时变的扫频连续的光信号；以及
35.利用第一光电探测器对上述第一耦合光信号进行拍频处理，得到目标扫频宽带信号。
36.根据本公开的实施例，上述根据上述光载波信号和上述后向瑞利散射信号生成第二激光信号，包括：
37.利用强度调制器处理上述光载波信号和第一电信号，以得到第一调制信号，其中，上述光载波信号是第二激光器生成的；
38.利用光环形器处理上述第一调制信号和上述后向瑞利散射信号，得到第一复合信号；
39.利用第二光耦合器处理上述第一复合信号，以得到第三耦合光信号和上述第二激光信号；以及
40.利用第二光电探测器处理上述第三耦合光信号，以得到上述第一电信号。
41.根据本公开的实施例，上述第一激光信号是通过控制上述第一激光器的电流生成的波长随时间变化的连续的光信号。
42.根据本公开的实施例，上述目标扫频宽带信号的扫描范围是根据上述第一激光信号的波长范围确定的；
43.上述目标扫频宽带信号的瞬时中心频率是根据上述第一激光信号的瞬时波长与上述第二激光信号的波长的差值确定的。
44.根据本公开的实施例，通过后向瑞利散射结构产生的后向瑞利散射信号与光载波信号在正反馈环路结构进行调制产生具有多个光学边带的第二激光信号，将调制产生的光学边带进行过滤后与第一激光信号拍频以产生中心频率可连续扫频、具有一定带宽的目标扫频宽带信号，通过后向瑞利散射信号引入正反馈环路结构产生的第二激光信号，第一激光器产生的波长时变的扫频连续的第一激光信号的光波长并与光滤波器过滤第二激光信号后保留的光学边带进行拍频，从而产生中心频率扫频的目标扫频宽带信号，所以至少部分地克服了较难产生宽带范围内可连续调谐的扫频宽带随机信号的技术问题，进而达到了较为容易产生宽带范围内可连续调谐的扫频宽带随机信号的技术效果。
附图说明
45.通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
46.图1示意性示出了根据本公开实施例的扫频宽带信号生成系统的结构示意图；
47.图2示意性示出了根据本公开实施例的后向瑞利散射结构的结构示意图；
48.图3示意性示出了根据本公开实施例的正反馈环路结构的结构示意图；
49.图4示意性示出了根据本公开实施例的扫频宽带信号生成方法的流程图；以及
50.图5示意性示出了根据本公开实施例的生成第二激光信号的方法流程图。
具体实施方式
51.以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
52.在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
53.在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
54.在使用类似于“a、b和c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b和c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。在使用类似于“a、b或c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b或c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。
55.光电混合谐振腔构建的光电振荡器作为新型的微波信号发生器具有产生复杂信号的能力。典型的光电振荡器系统主要包括激光器、电光调制器、延时单元、光放大器、光电探测器和电放大器等核心器件，这些核心器件构成闭合的正反馈环路系统，当正反馈环路系统的增益大于正反馈环路系统的损耗时，可以白激振荡以产生微波信号。
56.光学外差方法可以实现从光域到电域的信号下变频操作。通过将两个光信号进行拍频可以获得其频差的微波信号，可以用来产生具有更大调谐范围，中心频率可调谐的微波信号，可广泛应用于噪声雷达、保密通信等领域。
57.但是，通过上述方法生成中心频率可调谐的微波信号的方式较为困难，同时，发明人发现光纤中固有的瑞利散射可以作为随机分布反馈来实现在光电振荡器产生具有一定带宽的随机信号，再将调制产生的光学边带与另一扫频激光信号进行拍频以产生中心频率可连续扫频、具有一定带宽的宽带随机微波信号，从而能够解决信号源难以产生中心频率扫频的宽带随机信号的问题。
58.基于上述内容，本公开实施例提供了一种用于产生中心频率扫频的宽带随机信号的系统和方法，下面将结合具体实施例进行说明。
59.图1示意性示出了根据本公开实施例的扫频宽带信号生成系统的结构示意图。
60.如图1所示，扫频宽带信号生成系统，可以包括第一激光器100、后向瑞利散射结构200、正反馈环路结构300、光滤波器400、第一光耦合器500和第一光电探测器600。
61.第一激光器100用于生成波长时变的扫频连续的第一激光信号。
62.后向瑞利散射结构200用于生成后向瑞利散射信号，其中，后向瑞利散射信号是根据光载波信号和拉曼泵浦光信号生成的。
63.后向瑞利散射结构200与正反馈环路结构300的第一端连接，正反馈环路结构300用于生成光载波信号和第二激光信号，其中，第二激光信号是根据光载波信号和后向瑞利散射信号生成的，第二激光信号包括多个光学边带。
64.光滤波器400的输入端与正反馈环路结构300的第二端连接，光滤波器400用于对第二激光信号包括的光学边带进行过滤，得到过滤后的第二激光信号，其中，过滤后的第二激光信号包括一个光学边带。
65.第一光耦合器500的输入端分别与第一激光器100和光滤波器400的输出端连接，第一光耦合器500用于处理第一激光信号和过滤后的第二激光信号，以得到第一耦合光信号。
66.第一光电探测器600的输入端与第一光耦合器500的输出端连接，第一光电探测器600用于对第一耦合光信号进行拍频处理，以得到目标扫频宽带信号。
67.根据本公开的实施例，第一激光器100可以通过电流驱动控制产生波长时变的连续的第一激光信号。
68.根据本公开的实施例，光滤波器400可以包括光带通滤波器。
69.根据本公开的实施例，目标扫频宽带信号的中心频率扫频范围由第一激光器100生成的第一激光信号的波长和光滤波器400过滤后得到的光学边带(光学边带)的波长进行确定。
70.根据本公开的实施例，正反馈环路结构300中产生的光载波信号进入后向瑞利散射结构200后，与后向瑞利散射结构200中的拉曼泵浦光信号进行瑞利散射，生成后向瑞利散射信号，后向瑞利散射信号进入正反馈环路结构300中与光载波信号进行调制后输出包括多个光学边带的第二激光信号，其中，第二激光信号的光学边带数量可以包括两个。
71.根据本公开的实施例，包括多个光学边带的第二激光信号进入光滤波器400中进行光学边带和载波的过滤，使得过滤后的第二激光信号仅包括一个光学边带。过滤后的第二激光信号与第一激光器100生成的第一激光信号在第一光耦合器500中进行耦合，得到第一耦合光信号。第一耦合光信号在第一光电探测器600中进行拍频处理，得到中心频率扫频的目标扫频宽带信号。
72.根据本公开的实施例，通过后向瑞利散射结构产生的后向瑞利散射信号与光载波信号在正反馈环路结构进行调制产生具有多个光学边带的第二激光信号，将调制产生的光学边带进行过滤后与第一激光信号拍频以产生中心频率可连续扫频、具有一定带宽的目标扫频宽带信号，通过后向瑞利散射信号引入正反馈环路结构产生的第二激光信号，第一激光器产生的波长时变的扫频连续的第一激光信号的光波长并与光滤波器过滤第二激光信号后保留的光学边带进行拍频，从而产生中心频率扫频的目标扫频宽带信号，所以至少部分地克服了较难产生宽带范围内可连续调谐的扫频宽带随机信号的技术问题，进而达到了较为容易产生宽带范围内可连续调谐的扫频宽带随机信号的技术效果。
73.图2示意性示出了根据本公开实施例的后向瑞利散射结构的结构示意图。
74.根据本公开的实施例，正反馈环路结构300还用于生成第一调制信号。
75.根据本公开的实施例，如图2所示，后向瑞利散射结构200，可以包括拉曼激光器201、波分复用器202和光纤结构203。
76.拉曼激光器201用于生成拉曼泵浦光信号。
77.波分复用器202的第一端与拉曼激光器201的输出端连接，波分复用器202的第二端与正反馈环路结构300的第二端连接，波分复用器202用于处理拉曼泵浦光信号和第一调制信号，得到第二耦合光信号。
78.光纤结构203与波分复用器202的第三端连接，光纤结构203用于处理第二耦合光信号，得到后向瑞利散射信号，其中，后向瑞利散射信号是经过拉曼泵浦光信号进行放大处理后的。
79.根据本公开的实施例，拉曼激光器201可以包括单波长激光器。拉曼激光器201可以为经由光环形器303的前向传输的第一调制信号和光纤结构203中的后向瑞利散射信号提供增益。
80.根据本公开的实施例，光纤结构203中光纤介质存在不均匀性，因此光信号在光纤中传输时可以发生大量且随机分布的瑞利散射。瑞利散射后的光信号的波长不会发生变化，光信号在光纤中的传播过程只存在强度的损耗。光信号发生瑞利散射后又沿原光路返回的现象称为后向瑞利散射。由于光纤介质的不均匀性在光纤中随机分布，且光信号的后向瑞利散射强度有一定的起伏，因此后向瑞利散射信号具有随机性，且后向瑞利散射信号的激光强度较低，需要对其进行放大。拉曼激光器201生成的较高功率的拉曼泵浦光信号通过拉曼散射现象对可以光纤结构203中传输的光信号进行放大，进而得到后向瑞利散射信号。
81.根据本公开的实施例，第二耦合光信号在光纤结构203中的传输过程中可以产生后向瑞利散射信号，后向瑞利散射信号经由波分复用器202引入正反馈环路结构300。具体来说，由于第二耦合光信号在光纤结构203中的传输过程中，同时存在连续的第一调制信号和拉曼泵浦光，也即存在光纤介质的折射率不均匀的特性，因此，光纤结构203可以生成后向瑞利散射信号，且该后向瑞利散射信号具有随机性。
82.根据本公开的实施例，正反馈环路结构300中产生的光载波信号经过调制后生成第一调制信号，波分复用器202根据拉曼激光器201生成的拉曼泵浦光信号和第一调制信号生成第二耦合光信号，其中，拉曼泵浦光信号对第一调制信号进行放大得到第二耦合光信号。第二耦合光信号在光纤结构203处生成后向瑞利散射信号，经过波分复用器202中的拉曼泵浦光信号的放大后返回至正反馈环路结构300，以使得正反馈环路结构300根据后向瑞利散射信号和光载波信号生成第二激光信号。
83.图3示意性示出了根据本公开实施例的正反馈环路结构的结构示意图。
84.如图3所示，正反馈环路结构300可以包括第二激光器301、强度调制器302、光环形器303、第二光耦合器304和第二光电探测器305。
85.第二激光器301用于生成光载波信号。
86.强度调制器302的输入端与第二激光器301的输出端连接，强度调制器302用于处理光载波信号和第一电信号，以得到第一调制信号。
87.光环形器303的第一端与强度调制器302的输出端连接，光环形器303的第二端与波分复用器202的第二端连接，光环形器303用于处理第一调制信号和后向瑞利散射信号，以得到第一复合信号，并将第一调制信号传输至波分复用器202。
88.第二光耦合器304的输入端与光环形器303的第三端连接，第二光耦合器304的输出端与第一光耦合器500的输入端连接，第二光耦合器304用于处理第一复合信号，以得到
第三耦合光信号和第二激光信号。
89.第二光电探测器305的输入端与第二光耦合器304的输出端连接，第二光电探测器305的输出端与强度调制器302的输入端连接，第二光电探测器305用于处理第三耦合光信号，以得到第一电信号。
90.根据本公开的实施例，第二激光器301可以包括功率较低的单波长激光器。通过调整第二激光器301生成的连续的光载波信号的功率和拉曼泵浦光的功率，可以提高后向瑞利散射信号的功率，以满足正反馈环路结构300中增益大于损耗的条件，从而实现第二激光信号的自激振荡。
91.根据本公开的实施例，由第二激光器301生成的连续的光载波信号以及第一电信号经过强度调制器302的调制后生成第一调制信号，光环形器303将第一调制信号传输至后向瑞利散射结构200中，进入后向瑞利散射结构200中的第一调制信号经过拉曼泵浦光信号的放大后发生瑞利散射，生成后向瑞利散射信号，其中后向瑞利散射信号也经过了拉曼泵浦光信号的放大。后向瑞利散射信号经过光环形器303引入正反馈环路结构300中，使正反馈环路结构300的环腔长度发生连续变化，其中，环腔的长度可以包括正反馈环路的长度以及在光纤中光信号从入射端到发生后向瑞利散射的往返长度，环腔的长度发生连续变化的因素可以包括后向瑞利散射信号的随机性。
92.根据本公开的实施例，环腔的长度的连续变化使得不同频率的第一电信号能够同时在环腔中振荡，以产生宽带随机的第一电信号，并通过第一电滤波器307来选择第一电滤波器307的通频带内的第一电信号进行起振。
93.根据本公开的实施例，光环形器303根据后向瑞利散射信号和第一调制信号生成第一复合信号，第一复合信号进入第二光耦合器304进行耦合，得到第三耦合光信号和第二激光信号。第二光电探测器305将第三耦合光信号转换为第一电信号，同时将后向瑞利散射信号中的随机性传递至第一电信号中，第一电信号为宽带随机的电信号。
94.根据本公开的实施例，如图3所示，正反馈环路结构300还可以包括第一光放大器306和/或第一电滤波器307。
95.第一光放大器306，第一光放大器306的输入端与光环形器303的第三端连接，第一光放大器306的输出端与第二光耦合器304的输入端连接，第一光放大器306用于处理第一复合信号，以得到放大后的第一复合信号。
96.第一电滤波器307，第一电滤波器307的输入端与第二光电探测器305的输出端连接，第一电滤波器307的输出端与强度调制器302的输入端连接，第一电滤波器307用于处理第一电信号，以得到滤波后的第一电信号。
97.根据本公开的实施例，第一光放大器306可以包括掺铒光纤放大器。掺铒光纤放大器具有增益高、带宽大、输出功率高、泵浦效率高、插入损耗低、对偏振态不敏感的优点。
98.根据本公开的实施例，第一电滤波器307的通频带可以包括不同频率成分的第一耦合光信号。第一电滤波器307的带宽和中心频率可根据实际需要进行选择，第一电滤波器307可以产生带宽和中心频率可调谐的宽带随机第一耦合光信号。第一耦合光信号的瞬时带宽由第一电滤波器307的带宽进行确定。
99.根据本公开的实施例，第一光放大器306可以对第一复合信号进行放大，以得到放大后的第一复合信号，再由第二光电探测器305将放大后的第一复合信号转换成第一电信
号，该第一电信号通过第一电滤波器307的滤波作用后得到滤波后的第一电信号，强度调制器302根据滤波后的第一电信号以及光载波信号，以得到第一调制信号。
100.根据本公开的实施例，如图3所示，正反馈环路结构300还可以包括第一电放大器308。
101.第一电放大器308的输入端与第一电滤波器307的输出端连接，第一电放大器308的输出端与强度调制器302的输入端连接，第一电放大器308用于处理第一电信号，以得到放大后的第一电信号。
102.根据本公开的实施例，第一电放大器308可以对第一电信号进行放大，以得到放大后的第一电信号。强度调制器302根据放大后的第一电信号以及光载波信号，以得到第一调制信号。
103.根据本公开的实施例，扫频宽带信号生成系统还可以包括光隔离器。
104.光隔离器，光隔离器的输入端与强度调制器302的输出端连接，光隔离器的输出端与光环形器303的第一端连接，光隔离器用于处理第一调制信号，以得到过滤后的第一调制信号。
105.根据本公开的实施例，由于光隔离器只允许连续的第一调制信号从强度调制器302向光环形器303单向通过，因此，设置光隔离器能有效抑制正反馈环路结构300中的从光环形器303引入的后向瑞利散射信号返回第二激光器301，从而保证第二激光器301的工作状态的稳定。
106.图4示意性示出了根据本公开实施例的扫频宽带信号生成方法的流程图。
107.如图4所示，扫频宽带信号生成方法可以包括操作s401～s405。
108.在操作s401，对光载波信号进行瑞利散射，生成后向瑞利散射信号，其中，光载波信号和后向瑞利散射信号均经过拉曼泵浦光信号的放大处理。
109.在操作s402，根据光载波信号和后向瑞利散射信号生成第二激光信号，其中，第二激光信号是光载波信号与后向瑞利散射信号经过正反馈环路结构处理得到的，且第二激光信号包括多个光学边带。
110.在操作s403，利用光滤波器对第二激光信号包括的光学边带进行过滤，得到过滤后的第二激光信号，其中，过滤后的第二激光信号包括一个光学边带。
111.在操作s404，利用第一光耦合器处理第一激光信号和过滤后的第二激光信号，得到第一耦合光信号，其中，第一激光信号是第一激光器生成的波长时变的扫频连续的光信号。
112.在操作s405，利用第一光电探测器对第一耦合光信号进行拍频处理，得到目标扫频宽带信号。
113.根据本公开的实施例，正反馈环路结构中产生的光载波信号进入后向瑞利散射结构后，被后向瑞利散射结构中的拉曼泵浦光信号进行放大后再进行瑞利散射，生成后向瑞利散射信号，后向瑞利散射信号进入正反馈环路结构中与光载波信号进行调制后输出包括多个光学边带的第二激光信号，其中，第二激光信号的光学边带数量可以包括两个，后向瑞利散射信号在后向瑞利散射结构中也经过拉曼泵浦光信号的放大处理。
114.根据本公开的实施例，包括多个光学边带的第二激光信号进入光滤波器中进行光学边带和载波的过滤，使得过滤后的第二激光信号仅包括一个光学边带。过滤后的第二激
光信号与第一激光器生成的第一激光信号在第一光耦合器中进行耦合，得到第一耦合光信号。第一耦合光信号在第一光电探测器中进行拍频处理，得到中心频率扫频的目标扫频宽带信号。
115.根据本公开的实施例，通过后向瑞利散射结构产生的后向瑞利散射信号与光载波信号在正反馈环路结构进行调制产生具有多个光学边带的第二激光信号，将调制产生的光学边带进行过滤后与第一激光信号拍频以产生中心频率可连续扫频、具有一定带宽的目标扫频宽带信号，通过后向瑞利散射信号引入正反馈环路结构产生的第二激光信号，第一激光器产生的波长时变的扫频连续的第一激光信号的光波长并与光滤波器过滤第二激光信号后保留的光学边带进行拍频，从而产生中心频率扫频的目标扫频宽带信号，所以至少部分地克服了较难产生宽带范围内可连续调谐的扫频宽带随机信号的技术问题，进而达到了较为容易产生宽带范围内可连续调谐的扫频宽带随机信号的技术效果。
116.图5示意性示出了根据本公开实施例的生成第二激光信号的方法流程图。
117.根据本公开的实施例，如图5所示，根据光载波信号和后向瑞利散射信号生成第二激光信号，可以包括操作s501～s504。
118.在操作s501，利用强度调制器处理光载波信号和第一电信号，以得到第一调制信号，其中，光载波信号是第二激光器生成的。
119.在操作s502，利用光环形器处理第一调制信号和后向瑞利散射信号，得到第一复合信号。
120.在操作s503，利用第二光耦合器处理第一复合信号，以得到第三耦合光信号和第二激光信号。
121.在操作s504，利用第二光电探测器处理第三耦合光信号，以得到第一电信号。
122.根据本公开的实施例，光环形器根据后向瑞利散射信号和第一调制信号生成第一复合信号，第一复合信号进入第二光耦合器进行耦合，得到第三耦合光信号和第二激光信号。第二光电探测器将第三耦合光信号转换为第一电信号，同时将后向瑞利散射信号中的随机性传递至第一电信号中，第一电信号为宽带随机的电信号。
123.根据本公开的实施例，第一激光信号是通过控制第一激光器的电流生成的波长随时间变化的连续的光信号。
124.根据本公开的实施例，目标扫频宽带信号的扫描范围是根据第一激光信号的波长范围确定的；
125.目标扫频宽带信号的瞬时中心频率是根据第一激光信号的瞬时波长与第二激光信号的波长的差值确定的。
126.根据本公开的实施例，第一激光器生成的第一激光信号的频率与光学边带的频率之间的差值小于频率阈值，频率阈值可以包括第一光电探测器的带宽。
127.根据本公开的实施例，扫频宽带信号生成系统还可以应用于保密通信系统、雷达通信、电子对抗等领域。
128.以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本
公开的范围之内。