[发明专利]一种光电振荡器的宽带频率扩展装置

说明书

本发明公开一种光电振荡器的宽带频率扩展装置，包括：窄带光电振荡器、分频器、第一锁相环、第二锁相环，其中，窄带光电振荡器分别与分频器、第一锁相环的输入端连接；第二锁相环的输入端分别与第一锁相环、分频器的输出端连接；窄带光电振荡器输出的信号分别通过第一锁相环、第二锁相环变频后输出。本发明解决了传统频率合成的参考源相位噪声无法满足量传要求；通过多环频率扩展技术，解决了光电振荡器的输出频率窄，无法满足宽带的校准需求。

技术领域

本发明涉及光电领域。更具体地，涉及一种光电振荡器的宽带频率扩展装置。

背景技术

在微波毫米波频率范围内，目前市场上的低相位噪声参考源主要包括引进的HP8663A/B、E8257D以及SMA/B系列等，这些参考源的组成主要包括低噪声的时基链路、谐波产生器、基带信号、中频单元、上变频单元、下变频单元以及显控系统。这些微波毫米波参考源均是采用传统频率合成方案，其最显著的缺点就是随着输出频率的提高，相位噪声水平大幅下降。而且随着待测微波毫米波源相位噪声研制水平的提升，微波毫米波参考源的相位噪声水平无法满足10dB的量传要求，只能通过比对的方式对待测源的相位噪声进行校准，这就导致微波毫米波源的相位噪声无法溯源。由于光腔远优于传统微波腔的品质因数，光电振荡器(OEO)的相位噪声非常优越，而且其最显著的优点就是输出信号的相位噪声不随频率的提高而产生恶化。尽管光电振荡器的相位噪声非常优越，但是其最大的缺点就是输出频率是窄带的，无法满足宽带的测量要求。

目前国内微波毫米波频率范围内的参考源问题是：1、传统频率合成的参考源相位噪声无法满足量传要求；2、光电振荡器的输出频率窄，无法满足宽带的校准需求。

因此，需要提供一种光电振荡器的宽带频率扩展装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光电振荡器的宽带频率扩展装置，特别适用于作为微波毫米波频率范围内的相位噪声校准参考源使用，可以解决目前微波毫米波源在相位噪声校准过程中，参考源难以选择的难题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种光电振荡器的宽带频率扩展装置，包括：窄带光电振荡器、分频器、第一锁相环、第二锁相环，其中，

窄带光电振荡器分别与分频器、第一锁相环的输入端连接；

第二锁相环的输入端分别与第一锁相环、分频器的输出端连接；

窄带光电振荡器输出的信号分别通过第一锁相环、第二锁相环变频后输出。

进一步地，第一锁相环包括：第一混频器、第一鉴相器、第一环路滤波器，所述第一鉴相器的输入端与第一混频器连接，输出端与第一环路滤波器的输入端连接。

进一步地，第一锁相环还包括功率分配器，所述功率分配器的输入端与窄带光电振荡器连接，输出端与第一混频器连接。

进一步地，第一锁相环还包括降低信号频率的直接数字式频率合成器，所述直接数字式频率合成器的输入端与功率分配器连接，输出端与第一鉴相器连接。

进一步地，第一锁相环还包括扩展信号频率范围的压控振荡器，所述压控振荡器的输入端与第一环路滤波器的输出端连接，输出端与第二锁相环连接。

进一步地，第二锁相环包括：第二混频器、第二鉴相器、第二环路滤波器，所述第二鉴相器的输入端与第二混频器连接，输出端与第二环路滤波器输入端连接。

进一步地，第二锁相环还包括扩展信号频率带宽的取样介质振荡器，所述取样介质振荡器的输入端与第二环路滤波器输出端连接，输出频率范围扩展后的信号。

进一步地，装置还包括由第三混频器、第三鉴相器、第三环路滤波器、YIG振荡器构成的第三锁相环，所述取样介质振荡器与第三混频器的输入端连接，将第二锁相环频率扩展后的信号发送至第三混频器。