[发明专利]一种基于频移反馈激光的微波信号频率上变换器件

说明书

本发明公开了一种基于频移反馈激光的微波信号频率上变换器件，主要由种子激光器、耦合器、声光移频器、光纤放大器、光电探测器和带通滤波器构成。系统利用光纤构建了一个环形反馈腔，通过光纤放大器提供增益以补偿环形反馈腔的损耗，通过声光移频器对环形反馈腔中的反复通过的激光进行移频，产生高阶移频光，光电探测器对从耦合器输出的高阶移频光进行光电转换，产生高频微波信号，最后通过带通滤波器的滤波后输出。本发明涉及的均是标准化光纤器件，实现方便、结构简单、成本低，采用光学的方式实现，提高了声光移频器的调制频率，从而实现高频微波信号的获取。

技术领域

本发明涉及光电子及微波光子学技术，特别是涉及一种基于频移反馈激光的微波信号频率上变换器件。

背景技术

传统的微波信号频率变换技术，主要是通过二极管或者场效应管等电子器件的非线性特性来产生。在较低频率或者中频范围内，能获得低相位噪声和纯度高的微波信号，它的缺点是随着频率的升高，变频效率降低，相位噪声变大，变频带宽受限，不能获得稳定度高、纯度高的高频微波信号。如果要获得较高频率的微波信号需要增加系统结构的复杂度和成本。

相对于电域方法，通过光学的方法将微波以副载波的形式加载到光波上，在光域中处理电信号，可以避开电域的电学干扰，其优点是具有抗电磁干扰能力，相位噪声低，能够产生稳定度高、纯度高的高频信号。利用低频的本振微波信号，通过倍频或者上变频来产生高性能低成本的高频信号，避免直接使用高成本的高频微波发生器。

其中，利用声光移频器对激光的频率调制，是一种可以实现光载微波的方法。但目前声光移频器的调制频率大多在100MHz左右，简单的通过声光移频的方法来获得高频微波信号是难以实现的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于频移反馈激光的微波信号频率上变换器件，该器件结构简单、成本低，采用光学的方式实现，提高了声光移频器的调制频率，从而获得高频微波信号。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种基于频移反馈激光的微波信号频率上变换器件，包括种子激光器、耦合器、声光移频器、光纤放大器、光电探测器和带通滤波器；

种子激光器连接耦合器的一个输入端，光电探测器连接耦合器的一个输出端，耦合器的另外一个输入端和另外一个输出端通过光纤连接构成一个环形反馈腔；在环形反馈腔中，连接声光移频器和光纤放大器；

光纤放大器用于提供增益以补偿环形反馈腔的损耗；

声光移频器用于对环形反馈腔中的反复通过的激光进行移频，产生高阶移频光；

光电探测器对从耦合器输出的高阶移频光进行光电转换，产生高频微波信号，通过带通滤波器的滤波后输出。

其中，通过调节声光移频器的驱动频率和/或改变光纤放大器的增益，来调整频率上变换器件输出微波信号的频率。

有益效果：

(1)本发明所设计的基于频移反馈激光的微波信号频率变换器件，构造环形反馈腔，激光多次通过声光移频器产生移频反馈激光，提高了声光移频器的调制频率。通过对产生的激光进行光电转换，从而获得高频微波信号。利用调节声光移频器的驱动频率以及改变光纤放大器的增益实现微波信号频率调节。

(2)本发明涉及的均是标准化光纤器件，实现方便、结构简单、成本低,能够产生相位噪声低，稳定度高、纯度高的高频信号，为高频微波信号的产生提供了一种可行的方案。

附图说明

图1为基于频移反馈激光的微波信号频率上变换器件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。