[发明专利]一种基于蓝宝石滤波器的微波振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及光电信息领域。更具体地，涉及一种基于蓝宝石滤波器的微波振荡器。

背景技术

低相噪、高稳定度的微波频率源被广泛的应用与雷达、通信计量等领域。低温(4k)蓝宝石微波频率源具有极低的相位噪声(在X波段，<-160dBc/Hz10kHz)和优异的短期稳定度(<1E-151s)，但由于低温蓝宝石微波源成本及维护费用高、且体积大，目前只适用于实验室环境。光电振荡器采用光电反馈环路技术，将激光能量转换为微波信号能量，光电振荡器是一种高性能微波信号发生装置，光电振荡器在输出频率8～12GHz时能够获得-163dBc/Hz10kHz的相噪。光电振荡器相对于传统的振荡器而言，具有极低的相位噪声，摆脱了传统微波振荡器随频率升高相噪性能会降低的限制，成为一种高质量的微波信号源。但由于目前的长光纤光电振荡器易受外界环境如温度、机械振动等因素的影响，从而存在一定的缺陷。

因此，目前发展出一种基于光学谐振腔的光电振荡器，如CN201510103877、CN201410493333、CN104659637A等专利，但上述专利采用的都是光滤波和电滤波分离的形式，其中光滤波部分采用光纤、微型环结构或微型盘结构，电滤波一般采用腔体滤波器或微带滤波器。这其中电光分离的结构导致振荡器结构不够紧凑，电滤波的性能不高、Q值较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种常温下低相噪的基于蓝宝石滤波器的微波振荡器，。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种基于蓝宝石滤波器的微波振荡器，包括：

激光器，用于输出光载波信号；

电光调制器，用于对所述光载波信号进行调制；

光纤时延器，用于调整光路之间的相位；

蓝宝石滤波器，用于对光信号和电信号的滤波；

光放大器，用于对经所述蓝宝石滤波器滤波后的光信号的进行放大；

光探测器，用于对放大后的光信号转换成电信号；

微波放大器，用于放大蓝宝石滤波器滤波后的电信号，使微波振荡器的增益大于振荡阀值；

微波功率耦合器，用于微波信号的输出。其中所述蓝宝石滤波器先对光信号进行滤波然后再对电信号进行滤波，这样就实现了一个滤波器即对光信号又对电信号进行滤波，使得蓝宝石滤波器兼具光信号滤波器和电信号滤波器的作用，从而本发明的微波振荡器的结构紧凑。

优选地，所述蓝宝石滤波器中的蓝宝石晶体在所需的微波频率和光频率下都运行于回音壁模式。从而使得蓝宝石滤波器的具有极高的Q值，该微波振荡器的中远端相噪低。

优选地，所述蓝宝石晶体中用于微波滤波和光滤波的晶体具有不同的半径。

本发明的有益效果如下：

本发明是一种基于兼具光和电滤波器的光电振荡器，具有结构紧凑、成本低、中远端相噪低的优点。本发明采用电光滤波一体的结构，体积紧凑，光电域的滤波性能极高，能够获得较高的指标输出。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明的结构框图。

图2示出本发明中蓝宝石滤波器的俯视图。

图3示出本发明中蓝宝石滤波器的主视图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种基于蓝宝石滤波器的微波振荡器，包括：激光器1，用于输出光载波信号；电光调制器2，用于对所述光载波信号进行调制；光纤时延器3，用于调整光路之间的相位；蓝宝石滤波器4，用于对光信号和电信号的滤波；光放大器5，用于对经所述蓝宝石滤波器滤波后的光信号的进行放大；光探测器6，用于对放大后的光信号转换成电信号；微波放大器7，用于放大蓝宝石滤波器滤波后的电信号，使微波振荡器的增益大于振荡阀值；微波功率耦合器8，用于微波信号的输出。