[实用新型]一种产生可调谐微波信号装置

说明书

技术领域

本实用新型属于微波光子学技术领域，特别涉及一种基于可调谐双波长单纵模激光器来产生可调谐微波信号的装置。

背景技术

微波光子学是新近兴起的一门交叉学科，该交叉学科为解决光子学、微波学各自学科内的一些疑难问题提供了新的方法。目前基于光子学的微波信号发生、微波滤波、以及微波在光纤中以光载波方式传输的方法被陆续报道，这些方法利用了微波光子学的交叉学科优势，克服了微波学中实现微波信号发生、微波滤波等过程中的一些比如处理频率较低的固有困难。

作为微波光子学的应用之一，利用双波长单纵模激光器产生微波信号具有可以产生频率较高微波信号的优点。然而，这种产生微波信号存在一个重大的缺点，就是受制于双波长单纵模激光器输出激光波长间隔的限制，所得到的微波信号频率无法实现可调谐，大大限制了利用该方法产生微波信号的应用。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种基于可调谐双波长单纵模激光器来产生可调谐微波信号的装置。

本实用新型包括通过光纤连接成环形结构的两个光环形器、功率分比为9：1的光耦合器、半导体光放大器，其中第一个光环形器第三端口和光耦合器的输入端连接，光耦合器功率分比为90％的输出端和第二个光环形器的第一端口连接，第二个光环形器的第三端口和光半导体放大器的输入端连接，光半导体放大器的输出端和第一个光环形器的第一端口连接；光耦合器功率分比为10％一端和光电探头连接；第一个、第二个光纤光栅串连之后和第一个光环形器的第二端口连接；饱和吸收体和偏振控制器串连之后分别和功率分比为1：1的光耦合器的两输出端连接构成饱和吸收反射镜；功率分比为1：1的光耦合器的输入端口和第二个光环形器的第二端口连接。

本实用新型主要适用于高频率可调谐微波信号的产生，具有成本低廉、结构简单的优点，适合微波光子学研究、微波通信等多种应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，第一个光环形器3的第三端口和光耦合器4的输入端连接，光耦合器4功率分比为90％的输出端和第二个光环形器6的第一端口连接，第二个光环形器6的第三端口和光半导体放大器11的输入端连接，光半导体放大器11的输出端和第一个光环形器3的第一端口连接；光耦合器4功率分比为10％一端和光电探头5连接；第一个光纤光栅1和第二个光纤光栅2串连之后与第一个光环形器3的第二端口连接；饱和吸收体10和偏振控制器9串连之后分别和功率分比为1：1的光耦合器8的两输出端连接构成饱和吸收反射镜7；功率分比为1：1的光耦合器8的输入端口和第二个光环形器6的第二端口连接。

具体微波信号产生的方法包括以下步骤：

(1)根据所需要获取微波信号的频率调谐范围，选用工作波长在1.55微米通讯窗口、带宽小于f₁的第一个光纤光栅和第二个光纤光栅，第一个光纤光栅与第二个光纤光栅的反射中心频率间隔为f₁；选择工作波长在1.55微米通讯窗口的两个光耦合器、两个光环形器、光电探头、饱和吸收体、偏振控制仪、半导体光放大器，其中一个光耦合器的功率分比为9：1，另一个光耦合器的功率分比为1：1，光电探头的最大响应频率为f₂；其中f₁为所需要获取微波信号的频率调谐范围的下限，f₂为上限。

(2)根据(1)所选用两个光环形器、功率分比为9：1的光耦合器、半导体光放大器串连成环形结构；所述的串连成环形结构是第一个光环形器第三端口和光耦合器的输入端连接，光耦合器功率分比为90％的输出端和第二个光环形器的第一端口连接，第二个光环形器的第三端口和光半导体放大器的输入端连接；光半导体放大器的输出端和第一个光环形器的第一端口连接；光耦合器功率分比为10％一端和光电探头连接；第一个光纤光栅与第二个光纤光栅串连之后和第一个光环形器的第二端口连接；饱和吸收体和偏振控制器串连之后分别和功率分比为1：1的光耦合器的两输出端连接构成饱和吸收反射镜；功率分比为1：1的光耦合器的输入端口和第二个光环形器的第二端口连接；

(3)开启半导体光放大器，由于两个光纤光栅的反馈，在功率分比为9：1的光耦合器的功率分比10％的一端获得双波长激光输出；调节偏振控制器，使得双波长激光分别在饱和吸收体内形成光致光栅，获得双波长单纵模激光输出；

(4)所获得的双波长单纵模激光进入光电探头，获得微波信号输出，该微波信号频率f为