军用光接收电子元器件的信号激励器设计

石蕊　荆晓莹

光谱段的广泛应用推动了光电侦察和光电告警、光电对抗技术的快速发展，光电转换器件的应用也越来越广泛。我国军用光接收电子元器件经历了依赖进口、对照仿研和自主设计的艰辛历程，以激光探测、红外探测、紫外探测为旗帜，我国自主开发的典型产品在型谱品类、性能参数等方面愈加成熟，为之提供配套的信号激励器却没有得到足够重视，发展速度缓慢。为提高电子元器件检测、筛选、试验、测试的配套仪器设备水平，提升检测技术的能力，需要根据具体电子元器件的工作谱段和能量需求，有针对性地开发相应的信号激励器，实现科学检测、精准检测。本文以1550nm工作波长的激光接收光电管为检测对象，设计一种满足该器件工作波段和能量要求的信号激励器。

可用于测量视神经滤波器光谱响应的方法主要有干涉法、相移法、单边带法、双边控制法和外差频率法。这些方法中的每一种都有其优点和缺点，可以用于不一样的场所。测量微波光伏组件的方式方法中，一个方向整形的一侧设备测量因为它的精简结构以及高精度测量而得到了广泛的研究。

实际上，具有上升下降沿的方波脉冲伪装随机序列的频谱图时，会与仿真得到的频谱图存在部分的差距。当脉冲的上升下降沿斜率有所改变，频谱周期信号发生变化，基波频率不会改变。根据以上内容可以判断出伪随机序列的频谱特性受到时域脉冲上升沿和下降沿的影响。当研究模型简化为理想方波脉冲时，脉冲与序列的码率相同，此时频谱周期为最小。当时域脉冲斜率减小，频谱周期增大。

（一）军用光接收电子元器件信号激励器窄线宽可调谐激光器

军用光接收电子元器件信号激励器窄线宽调节激光器采用可连续调谐的激光器技术体制。可调谐窄线宽激光器出光原理如图1所示。

图1 光接收信号激励器可调谐窄线宽激光器结构示意图

其输出的光信号波长与所测试器件的工作波长相同，为1545nm，输出重频1KHz。可调节激光器（ITLY）产生集成高性能连续可以被调节的激光，在输出的时候需要连接几个超窄线宽中心波长的光纤光栅（FBG），从而窄化激光并压制白噪音。

（二）军用光接收电子元器件信号激励器光电探测器

光电探测器的工作主要是利用内光电效应，当然在有些时候也可以同时利用外光电效应，光信号经过光电转换，成为TTL电平的电信号。主要工作原理是依照光电效应，也就是电器收集电量的能力，使状态在运动的时候发生了不一样的变化，从而电信号诞生。电信号在输出时表示为：

式（1）中，R代表光电信号的电效率参数，Em代表输入光电探测器的光信号。

采用的m序列属于二进制序列，固定值（如-1和1，或1和0）从信号电平中取出，这两个固定值存在一定的周期特性和序列信号的特质。按照预先设定的编码规则输出脉冲宽度不规则变化的周期性方波脉冲构成了二进制m序列。出于对待测器件测试要求的考虑，需要具备自主设置输出频率和脉宽的能力，故设定序列中的数值取+1或者-1的脉冲宽度是按照手动输入的数值设定的，且序列在规定周期后反复出现。信号码长序列周期长度的计算公式如下：

将m序列由1和0电平变换转换为以±1电平变换的序列信号，以便剔除信号地的干扰，增强激光器驱动能力，幅頻和相频主要用来描述m序列的频谱以及功率谱密度，m序列由频率为预设定的输出频率与编码构成，所以m序列可以被看成是一组不相同频率正弦函数的组合序列。

伪随机信号的产生主要是由误码仪作码型来转移发生。误码仪由发生码型和接收错误码两部分组成，实现同一码型的输出、接收检测和码型对比。实验结论为设计的信号激励器可以实现以1545nm中心波长、1KHz出光频率、按照设定的码型输出信号光，实现对光接收电子元器件的驱动激励。

对于基于军用电子设备的信号激励来测量滤光器光谱响应的方法，由于设备是独立的设备，因此过程中测量会更困难。实验结果显示，假设这些设备可以最终结合在一起，复杂度会被大幅度压低，系统复杂度也会降低，测量频率就会有所提升，军用光接收电子元器件的信号激励器设计以后也会得到更加长远地利用和发展。