[发明专利]一种可调谐微波信号产生系统及方法

说明书

本申请公开了一种可调谐微波信号产生系统及方法，所述光电探测器包括集成式激光器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第三偏振控制器、偏振分束器、偏振合束器、光电探测器、射频功率放大器和射频分束器。集成式激光器包括前端激光器和后端激光器，前端激光器和后端激光器之间设有相位区，处于互注入状态。集成式激光器发出的光信号经过第一偏振控制器进入偏振分束器分为两束，一束经过所述第二偏振器进入偏振合束器，另一束经过第三偏振器进入偏振合束器，经偏振合束器合成的光信号由光电探测器转换为微波信号，微波信号经过射频功率放大器输入射频分束器分为两束，一束输出微波信号，另一束输入前端激光器和\或所述后端激光器。

技术领域

本申请涉及光电子领域，尤其涉及一种可调谐微波信号产生系统及方法。

背景技术

现代高速通信系统对高频率、低相位噪声的微波信号需求越来越迫切。然而传统电学方法产生的微波信号频率低，如果使用倍频技术提高频率又会劣化其相位噪声。如果用光学方法产生高频率的微波信号，尤其是基于分立器件的主从激光器来产生微波信号的方式也存在一定的弊端，偏振控制繁琐、结构复杂、尺寸大且耦合损耗大。同时用集成式激光器来实现，两个激光器集成在同一芯片上，共用同一波导、同一温度控制器，则无法通过温度控制实现两激光器波长失谐频率。目前利用可调谐微波信号产生系统获得大范围可调谐的低相噪微波信号已经实现，但是调谐间隔达到百MHz量级。传统的利用电环腔控制调谐精度的方案中，大量的射频器件如隔离器、移相器等的使用又会增加结构复杂性，并且机械移相器需要人为机械调控，很难达到自动化。

因此，本发明提出一种可调谐微波信号产生系统及利用所述可调谐微波信号产生系统的可调谐微波信号产生方法，解决了现有技术结构复杂、成本高，以及相噪高、集成度和调谐精度低的问题，具有可调谐微波信号产生系统结构简单、成本低，同时能够产生低相噪、可精细调节的微波信号的优点。

发明内容

本申请实施例提供一种可调谐微波信号产生系统，解决了现有技术结构复杂、成本高，以及相噪高、集成度和调谐精度低的问题。

所述可调谐微波信号产生系统包括集成式激光器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、第三偏振控制器、偏振分束器、偏振合束器、光电探测器、射频功率放大器和射频分束器。

所述集成式激光器，包括前端激光器和后端激光器，所述前端激光器和后端激光器之间设有相位区，所述前端激光器和后端激光器处于互注入状态。

所述集成式激光器发出的光信号经过所述第一偏振控制器进入所述偏振分束器分为两束，其中一束经过所述第二偏振器进入所述偏振合束器，另一束经过所述第三偏振器进入所述偏振合束器，经所述偏振合束器合成的光信号由所述光电探测器转换为微波信号，所述微波信号经过所述射频功率放大器输入射频分束器分为两束，其中一束输出微波信号，另一束输入所述前端激光器和\或所述后端激光器。

优选地，在所述集成式激光器的前端激光器、后端激光器与所述相位区之间分别设有第一电隔离区和第二电隔离区。

优选地，所述前端激光器和所述后端激光器是用重构-等效啁啾技术制成的DFB激光器。

优选地，所述前端激光器、相位区、后端激光器的材料为III-V族化合物半导体材料、II-VI族化合物半导体材料、IV-VI族化合物半导体材料、掺铝半导体材料中至少一种。

优选地，所述后端激光器、第一电隔离区、相位区、第二电隔离区、前端激光器共用同一脊波导结构。

优选地，所述第一电隔离区和第二电隔离区利用光刻技术刻蚀掉光栅结构和欧姆接触层制成。

本申请实施例还提供了一种可调谐微波信号产生方法，用于上述可调谐微波信号产生系统，包括以下步骤：

向所述集成式激光器加载偏置电流，所述前端激光器和后端激光器分别产生第一光信号和第二光信号，调节所述偏置电流使所述集成式激光器处于四波混频状态。