[实用新型]微波毫米波副载波光信号发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信系统，是一种基于法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉型滤波器(简称F-P滤波器)的微波毫米波副载波光信号发生器。主要应用于微波、毫米波调制的光信号的产生，为未来宽带的Radio Over Fiber通信系统、微波毫米波通信、雷达、微波信号处理等应用提供必要的单元技术。

背景技术

随着移动通信技术、无线接入网等技术的迅速发展，对副载波的通信容量的需求越来越高。为了提高信息的容量，电磁波的频率必须进一步提高。从目前的微波波段提高到毫米波波段，是下一代包括无线通信在内的各种相关技术发展最有希望的目标，受到各国科技界的重视。在这一技术中，前端的信息传输仍然可以采用光纤；但是在光纤中传送的光波是一个毫米波调制的光波，信息被载在毫米波副载波上。在基站上，光波被接收后转化为毫米波，直接从自由空间发射出去，到达各移动用户的接收终端。因此毫米波副载波光信号发生器在这一技术中是一个关键元件。在微波技术领域，光纤和光器件也有重要应用前景。采用光纤和光子器件，使微波元器件的体积重量大大减小，速度和控制精度大大提高，成本降低。

在毫米波副载波光信号发生器的研究开发中，已经提出了多种方案。在先技术之一，是采用两个具有一定频率间隔的激光器通过拍频效应的方式产生连续毫米波副载波信号[IEEE Photonics Technol.Lett.，Vol.10，No.5，1998，p728；J.Light-wave Technol.，Vol.17，No.2，1999，p328]。这一方法在光学调整技术上难度比较高。近年来对于利用超短的脉冲序列来产生毫米波副载波信号的研究工作，也有不少报道。在先技术之二，D.McKinney等在[OpticsLetters，Vol.27，No.15，2002，p1345]提出了利用一个衍射光栅和空间膜板来产生任意波形的毫米波副载波脉冲信号。在先技术之三，对上述的方案进行了改进，利用一个虚相位阵列器件代替了衍射光栅[IEEE Photonics Technol.Lett.，Vol.16，No.8，2004，p1936]，实现了更大脉冲信号的时域周期和射频信号的检波强度，如图1所示。它通过将激光器输出的超短脉冲序列准直聚焦后入射到一个虚相位阵列的窗口上，输出的多光束经一个空间膜板耦合进入光纤，产生一定波形的毫米波段的脉冲序列。但是虚相位阵列器件结构比较复杂，成本比较高。在先技术之四[J.Lightwave Technol.，Vol.21，No.5，1999，p1179]，报道利用高双折射光纤的色散和非线性特性实现偏振干涉效应来产生毫米波调制光脉冲的方法，如图2所示。这种方法在实际的操作中控制非常困难。在先技术之五，[中国发明专利，申请号：200510031023.X]利用变迹莫尔光纤光栅来实现一定间隔的滤波选频，然后通过脉冲内的自拍频产生毫米波载波。如图3所示。它也具有低成本的优势。但是产生毫米波副载波的频率不易调节，其频率受外界环境的温度影响的稳定性还有待检验。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提出一种微波毫米波副载波光信号发生器，该光信号发生器应具有工作稳定可靠，制作工艺稳定、成熟，价格低廉，易于推广应用的特点。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种微波毫米波副载波光信号发生器，其特征在于它依次由F-P滤波器、透镜、光纤和高速光电二极管构成，所述的透镜位于F-P滤波器的输出面后，所述的光纤的输入端位于所述的透镜的焦点，所述的光纤的输出端与所述的高速光电二极管相连。

所述的F-P滤波器为固定腔长F-P滤波器、压电调谐F-P滤波器、磁致伸缩调谐F-P滤波器、入射角度调谐F-P滤波器、电光调谐F-P滤波器、热光调谐F-P滤波器或有源F-P滤波器。

所述的固定腔长F-P滤波器是由光纤连接的F-P滤波器，其构成是：两个端面抛光并蒸镀高反射膜的光纤准直器相对平行置放，两端面之间为空气，再通过一固定座固定而成。

所述的压电调谐F-P滤波器的构成是：两个端面抛光并蒸镀高反射膜的光纤准直器相对平行置放后分别由两个光纤准直器固定座固定，在所述的两个光纤准直器固定座的上下面设置锆钛酸铅压电块，两锆钛酸铅压电块分别与一可控电压源相连，两压电锆钛酸铅块随该可控电压源的电压的变化而伸缩实现对所述的压电调谐F-P滤波器的腔长的调谐。