[发明专利]基于级联微波光子滤波器的宽带可调谐的光电振荡器

权利要求书

1.一种基于级联微波光子滤波器的宽带可调谐的光电振荡器，其特征在于，包括：依次相连的第一激光器(1)、第一偏振控制器(2)、相位调制器(3)、第一MPBF单元(4)、第二MPBF单元(5)、第一可调光衰减器(7)、光电探测器(8)、电放大器(9)和电功分器(10)；

所述电功分器(10)的第一输出端用于输出产生的微波信号，所述电功分器(10)的第二输出端与所述相位调制器(3)的射频口相连；

工作时，相位调制信号进入第一MPBF单元(4)后，利用窄带宽的宽带可调谐的单通带微波光子滤波器进行第一次选模，从而选择光电振荡器的起振频率，再通过第二MPBF单元(5)后实现超窄带宽的MPBF进行第二次辅助选模实现光电振荡器单模起振；

所述第一MPBF单元(4)包括：依次相连的第二激光器(4-1)、第二偏振控制器(4-2)、第一光放大器(4-3)和第二可调光衰减器(4-4)；其第一端口与所述第二可调光衰减器(4-4)连接的第二光环形器(4-5)，其输入端与所述第二光环形器(4-5)的第二端口连接的高非线性光传输媒介(4-6)，以及其第二端口与所述高非线性光传输媒介(4-6)的输出端连接的第一光环形器(4-7)；

所述第一光环形器(4-7)的第一端口用于与所述相位调制器(3)相连，所述第一光环形器(4-7)的第三端口空载，所述第二光环形器(4-5)的第三端口与第二MPBF单元(5)输入端相连；

工作时，相位调制信号与相向传输的泵浦光在所述高非线性光传输媒介(4-6)中发生受激布里渊散射，在低于泵浦光频率10GHz附近会产生一个窄带宽的布里渊增益谱，当相位调制信号的一个边带刚好进入增益谱范围内，就会被放大，使得相位调制信号的±1阶边带幅度平衡被打破，会有相应频率的微波信号被探测出，实现第一路微波光子滤波器。

2.如权利要求1所述的光电振荡器，其特征在于，所述高非线性光传输媒介(4-6)为高非线性光纤或标准单模光纤或色散位移光纤或者其他具有强受激布里渊散射效应的器件。

3.如权利要求1所述的光电振荡器，其特征在于，所述第一MPBF单元(4)为超高品质因子谐振器件，所述谐振器件为微球、微盘或微环。

4.如权利要求1所述的光电振荡器，其特征在于，所述第二MPBF单元(5)包括：2×1耦合器(5-1)、第一半导体光放大器(5-2)、第一光学带通滤波器(5-3)和1×2耦合器(5-4)；

所述2×1耦合器(5-1)的输出端口依次通过标准单模光纤与第一半导体光放大器(5-2)、第一光学带通滤波器(5-3)、1×2耦合器(5-4)的输入端相连；1×2耦合器(5-4)的一个输出端与2×1耦合器(5-1)的第二端口相连构成一个有源环，1×2耦合器(5-4)的另一个输出端与第二可调光衰减器(7)相连；所述2×1耦合器(5-1)的第一端口与第一MPBF单元(4)的输出端相连。

5.如权利要求1所述的光电振荡器，其特征在于，所述第二MPBF单元(5)包括：第三激光器(6-1)、1×2耦合器(6-2)、第二半导体光放大器(6-3)、第二光学带通滤波器(6-4)、2×2耦合器(6-5)、第二光放大器(6-6)；

所述第三激光器(6-1)与1×2耦合器(6-2)的一个输入端相连；1×2耦合器(6-2)输出端依次与第二半导体光放大器(6-3)、第二光学带通滤波器(6-4)、2×2耦合器(6-5)的第一端口相连；2×2耦合器(6-5)的第四端口依次与第二光放大器(6-6)、2×2耦合器(6-5)的第二端口相连构成一个有源环；所述1×2耦合器(6-2)的一个输入端口与第一MPBF单元(4)的输出端相连；2×2耦合器(6-5)的第三端口与第二可调光衰减器(7)相连。

6.如权利要求1所述的光电振荡器，其特征在于，所述第二MPBF单元(5)包括：第一布拉格光栅(7-1)、第三半导体光放大器(7-2)、第二布拉格光栅(7-3)；

所述第一布拉格光栅(7-1)的输入端与第一MPBF单元(4)相连，第一布拉格光栅(7-1)的输出端依次与第三半导体光放大器(7-2)、第二布拉格光栅(7-3)相连，第二布拉格光栅(7-3)的输出端与第二可调光衰减器(7)相连。