技术摘要：
本发明涉及一种超宽带光生毫米波噪声发生器，包括依序连接的超辐射发光二极管，光纤隔离器，掺铒光纤放大器，偏振控制器，高非线性光纤（HNLF）以及高速光电探测器。本发明方案是利用光学方法实现了毫米波噪声的产生，突破了电子带宽的瓶颈，易于产生超带宽的毫米波噪  全部
背景技术：
噪声作为物质本身的存在形式，不可避免的对信号的产生和传输造成干扰。对于 任何系统而言，噪声都是不可回避的问题，只有能够解决噪声问题，才能在相关的工程技术 领域更进一步。 噪声发生器是设备性能分析与标定的重要仪器，尤其是在毫米波范围内的频谱平 坦的超宽带毫米波噪声发生器。人为可控的毫米波噪声在通信、导航制导、遥感控制、航空 航天等领域都有着非常重要的作用。目前，噪声发生器的研制存在两个极端现象：一是低频 毫米波噪声产生技术成熟，实现门槛低；二是超宽带毫米波噪声产生技术实现困难。要在非 常宽的频率范围内输出功率谱均匀、功率稳定可控的连续随机噪声信号，还存在着原理、技 术、工艺等诸多层面的困难。 目前，噪声发生器的实现途径主要有数字合成技术和物理器件噪声放大技术两 种。数字合成技术是利用DSP或FPGA通过线性同余法、移存器法等算法先产生一段伪随机数 序列，再将伪随机数序列进行时频映射转化为噪声。虽然该技术易于实现，但是受限于器件 的时钟频率，数学合成法产生的噪声频率往往低于GHz。物理器件噪声放大技术是通过对物 理器件中的噪声进行放大与控制来构建。常用的噪声器件有：电阻、饱和二极管、肖特基二 极管、场效应管等。该技术虽然可以产生带宽较大的毫米波噪声，但是利用物理器件噪声放 大技术需要复杂的实验仪器，实现难度大；同时，随着带宽的增加，该技术产生噪声的输出 功率减小，而且频谱密度变得不均匀。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种超宽带光生 毫米波噪声发生器。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种超宽带光生毫米波噪声发 生器，包括依序连接的超辐射发光二极管，光纤隔离器，掺铒光纤放大器，偏振控制器，高非 线性光纤（HNLF）以及高速光电探测器； 其中，超辐射发光二极管产生的宽光谱ASE噪声经过光纤隔离器后，由掺铒光纤放大器 放大到一定功率，然后输入一段距离的高非线性光纤，由高速光电探测器进行光电转换后 输出结果；由于放大后的ASE噪声进入高非线性光纤后，发生非线性效应及色散作用，ASE噪 声信号的光谱发生展宽，从而使原始ASE噪声频谱带宽的得到增强，最终的输出呈现出毫米 波噪声的频谱特性，其3-dB带宽达100  GHz以上，实现超宽带毫米波噪声的产生。 在本发明所述的超宽带光生毫米波噪声发生器中，超辐射发光二极管发出的ASE 噪声光，其光谱宽度为50-100  nm。 3 CN 111555718 A 说　明　书 2/3 页 在本发明所述的超宽带光生毫米波噪声发生器中，掺铒光纤放大器将超辐射发光 二极管发出的ASE噪声放大到一定功率后输入高非线性光纤从而发生作用，其放大功率实 现最终产生超宽带毫米波噪声的功率调节。 在本发明所述的超宽带光生毫米波噪声发生器中，高非线性光纤的非线性系数在 10  W-1km-1及以上，放大后的ASE噪声经过高非线性光纤后，发生非线性效应以及色散作用， 输出光谱展宽，从而使输出频谱带宽得到增强，最终实现频谱平坦的超宽带毫米波噪声产 生。 实现上述本发明所提供的一种超宽带光生毫米波噪声发生器，其优点与积极效果 在于： 第一：该技术方案是利用光学方法实现了毫米波噪声的产生，突破了电子带宽的瓶颈， 易于产生超带宽的毫米波噪声且结构简单； 第二：该技术方案输出噪声的功率取决于掺铒光纤放大器的放大功率，相比于现有电 子噪声发生器来讲，其输出功率易于调节而且可输出的最大功率更大； 第三：该技术方案是由利用高非线性光纤中非线性效应及色散的联合作用实现毫米波 噪声的产生，其产生噪声的频谱密度更加均匀且带宽更大。 附图说明 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中： 图1是本发明提供的一种超宽带光生毫米波噪声发生器的结构示意图。 图2是本发明提供的一种超宽带光生毫米波噪声发生器的实验结果图。 图中：1：超辐射发光二极管；2：光纤隔离器；3：掺铒光纤放大器；4：偏振控制器；5： 高非线性光纤（HNLF）；6：高速光电探测器。