受激布里渊散射光电振荡环路和高速毫米波跳频通信方法与流程

技术特征：
1.受激布里渊散射光电振荡环路，其特征在于：包括按光的传播方向依次连接的外腔激光器ecl、光相位调制器pm，光相位调制器pm的输出尾纤通过光耦合器oc分别连接光隔离器iso和可调光滤波器tof；光隔离器iso通过一段光纤连接光环形器cir的第二端口，直调激光器dml连接光环形器cir的第一端口，光环形器cir的第三端口依次连接光电探测器pd、低噪声射频放大器lna、射频功率放大器pa、光相位调制器pm；可调光滤波器tof的输出尾纤连接微波光子射频系统mwp rf sys。2.根据权利要求1所述的受激布里渊散射光电振荡环路，其特征在于：微波光子射频系统mwp rf sys包括按光的传播方向依次连接的光iq调制器iq mod、第二光电探测器pd2和第二射频功率放大器pa2。3.基于权利要求1至2中任意一项所述的受激布里渊散射光电振荡环路的高速毫米波跳频通信方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：构建基于受激布里渊散射的光电振荡环路；包括按光的传播方向依次连接的外腔激光器ecl、光相位调制器pm，光相位调制器pm的输出尾纤通过光耦合器oc分别连接光隔离器iso和可调光滤波器tof；光隔离器iso通过一段光纤连接光环形器cir的第二端口，直调激光器dml连接光环形器cir的第一端口，光环形器cir的第三端口依次连接光电探测器pd、低噪声射频放大器lna、射频功率放大器pa、光相位调制器pm；可调光滤波器tof的输出尾纤连接微波光子射频系统mwp rf sys；微波光子射频系统mwp rf sys包括按光的传播方向依次连接的光iq调制器iq mod、第二光电探测器pd2和第二射频功率放大器pa2；s2：采用不同幅度的电信号驱动直调激光器使直调激光器产生啁啾效应，从而改变输出的光波长、产生光波长的跳变；光电振荡环路中的布里渊频移光波长跟随作为泵浦光的直调激光器输出光波长的变化而变化，通过光电振荡环路产生两路相位相关的光波长；s3：将一路光波长作为信号光经过电光调制实现基带信号调制，与另一路作为本振光的光波长合路，在光电探测器处进行光外差，产生频率为信号光与本振光的频率差的电信号，且电信号的频率随信号光与本振光的频率差的改变而跳变，实现毫米波无线跳频通信。4.根据权利要求3所述的高速毫米波跳频通信方法，其特征在于：所述的步骤s2中，具体步骤为：s21：外腔激光器ecl产生频率为f
c1
的连续光波，依次通过光相位调制器pm、光耦合器oc、光隔离器iso注入一段光纤；s22：通过控制驱动电信号的幅度控制直调激光器dml产生频率为f
c2
的连续光波，通过光环形器cir的第一端口注入同一段光纤；s23：基于受激布里渊散射效应，光纤中产生频率为f
c2-f
sbs
的布里渊散射光；s24：光纤中频率为f
c1
的连续光波和频率为f
c2-f
sbs
的布里渊散射光通过光环形器cir的第二端口传输到连接第三端口的光电探测器pd进行拍频，产生频率为
△
f=|f
c2-f
sbs-f
c1
|的射频信号；s25：频率为
△
f=|f
c2-f
sbs-f
c1
|的射频信号依次经过低噪声射频放大器lna和射频功率放大器pa饱和放大后注入到光相位调制器pm；s26：光相位调制器pm输出频率间隔为
△
f的多载波构成完整的光电振荡环路，通过振荡环路在光耦合器oc的输出端得到稳定的光多载波信号。5.根据权利要求4所述的高速毫米波跳频通信方法，其特征在于：所述的步骤s3中，具
体步骤为：s31：光电振荡环路产生的光多载波信号通过可调光滤波器tof选出所需的两束光波长注入微波光子射频系统mwp rf sys；s32：将其中一束频率为f
s
δf的光作为光外差的本振光，f
s
＝f
c1
±
n
△
f，δf＝n
△
f=n|f
c2-f
sbs-f
c1
|；s33：将另一束频率为f
s
的光经过光iq调制器iq mod调制后作为信号光；s34：两束光耦合后进入第二光电探测器pd2进行光外差，再经过第二射频功率放大器pa2放大后通过天线发射频率为δf的射频信号。6.根据权利要求3所述的高速毫米波跳频通信方法，其特征在于：所述的步骤s3中，具体步骤为：毫米波射频信号跳变的频率范围为khz到数十khz；基带信号调制方式有不同的阶数，包括qpsk、8psk、16qam调制；还包括使用直调激光器实现光波长跳频。7.一种计算机存储介质，其特征在于：其内存储有可被计算机处理器执行的计算机程序，该计算机程序执行如权利要求1至权利要求6中任意一项所述的高速毫米波跳频通信方法。

技术总结
本发明提供了受激布里渊散射光电振荡环路和高速毫米波跳频通信方法，通过幅度变化的电信号驱动直调激光器产生啁啾效应，实现直调激光器输出光波长的跳变，用该光波长作为光电振荡环路中的泵浦光，基于受激布里渊散射效应和光电环路谐振效应得到两路光波长，再经过光外差得到频率跳变的毫米波，实现了产生超高速毫米波跳频信号的功能。本发明可应用于对带宽和频率跳变速度有较高要求的毫米波跳频通信系统中。本发明原理简洁，方案简单高效，具有较强的应用价值。强的应用价值。强的应用价值。


技术研发人员：芦启超 陶理 李仁杰 奚秀娟 王硕威 王之立
受保护的技术使用者：中国舰船研究设计中心
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/4/22