[实用新型]一种产生可调谐高频微波信号装置

说明书

技术领域

本实用新型属于微波光子学技术领域，涉及高频微波信号的产生技术，特别涉及一种产生可调谐高频微波信号装置。

背景技术

在光纤无线系统中，通常将数字信号调制在高频载波信号上，然后再通过光调制在光纤中传输，从而提高系统带宽和通信速率。光纤无线系统为下一带无线通信提供了很好的解决方案。在该系统中，高频载波信号对于系统带宽和通信速率的提高非常关键。目前高频微波信号产生的方法主要通过电学方法来实现。采用传统电学方法来产生微波信号由于受到“电子瓶颈”的制约，很难产生高频微波信号，即使可以产生，其装置结构比较复杂，成本相对较高。而利用两个相位相关、波长间距为所需微波信号频率的光波进行拍频来得到微波信号的光学方法，易得到高频率的微波信号。现有的光学产生方法中有采用两个波长不同的激光器，进行拍频得到微波信号的方法。但是由于两个孤立的激光器之间相位是不相关的，很难得到稳定的微波信号。因此采用该方法需要较为复杂的锁相装置来关联激光器相位。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种产生可调谐高频微波信号装置。

本实用新型包括波长为980nm的泵浦光源、三端口980nm/1550nm光波分复用器、均匀布拉格光纤光栅、相移布拉格光纤光栅、三端口光环形器、掺铒增益光纤和光电探测器。波长为980nm的泵浦光源与三端口980nm/1550nm光波分复用器的980nm端口光连接，三端口980nm/1550nm光波分复用器的公共端与均匀布拉格光纤光栅的一端光连接，均匀布拉格光纤光栅的另一端与掺铒增益光纤的一端光连接，掺铒增益光纤的另一端与三端口光环形器的第二端口光连接，三端口光环形器的第一端口与相移布拉格光纤光栅的一端光连接，相移布拉格光纤光栅的另一端与三端口光环形器的第三端口光连接，光电探测器的光口与三端口980nm/1550nm光波分复用器的1550nm端口光连接，在光电探测器的电口获得产生的高频微波信号；相移布拉格光纤光栅与径向应力施加装置配合连接。

所述的径向应力施加装置包括平行设置的基板，压板和夹紧装置，相移布拉格光纤光栅位于基板与压板之间。

本实用新型利用径向应力使得相移布拉格光纤光栅的一个窄带透射峰分裂为两个，来实现双波长激光器，进而拍频产生可调谐高频微波信号。本实用新型中的光栅都属于一般光栅结构，相对于电学微波信号产生方法，装置结构简单，易于实现，并易于产生可调谐的微波信号。

附图说明

图1为本实用新型装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，产生可调谐高频微波信号装置的具体机构是：波长为980nm的泵浦光1与三端口980nm/1550nm光波分复用器2的980nm端口连接，三端口980nm/1550nm光波分复用器2的1550/980nm公共端与布拉格光纤光栅3的一端光连接，布拉格光纤光栅3的另一端与掺铒光纤4的一端光连接，掺铒光纤4的另一端与三端口光环形器5的第二端口光连接，三端口光环形器5的第一端口与相移布拉格光纤光栅6的一端光连接，相移布拉格光纤光栅6的另一端与三端口光环形器5的第三端口光连接，光电探测器8的光口与三端口980nm/1550nm光波分复用器2的1550nm端口光连接。相移布拉格光纤光栅6放置在径向应力施加装置7上。

该装置产生可调谐高频微波信号的具体方法是：

将波长为980nm的泵浦光通过三端口980nm/1550nm光波分复用器耦合进入激光谐振腔，该激光谐振腔包括均匀布拉格光纤光栅、相移布拉格光纤光栅、三端口光环形器、掺铒增益光纤；均匀布拉格光纤光栅和相移布拉格光纤光栅均为通过紫外光在光纤中形成的折射率调制的光纤器件，其中均匀布拉格光纤光栅的光谱上呈现一个反射峰，而相移布拉格光纤光栅在光谱上表现为在反射带中产生一个窄带透射峰；均匀布拉格光纤光栅对于980nm的光完全透射，且其反射峰波长与相移布拉格光纤光栅的透射峰相匹配。

对相移布拉格光纤光栅施加径向应力，在径向应力作用下，相移布拉格光纤光栅所在的光纤在x轴和y轴上的有效折射率均发生改变，在x轴的有效折射率变化量为(Δn_eff)_x，