[发明专利]一种双环宽带可调谐光电振荡器

说明书

本发明公开了一种双环宽带可调谐光电振荡器，利用注入锁相结构，将主环振荡信号与可调谐低频本振信号源混频，通过可调谐滤波器和放大器，对有用混频频率分量放大；有用混频分量作为从环的参考信号和注入信号，使从环振荡信号的频率为固定频率参考源与可调谐低频本振信号源的频率之和，从环振荡信号与可调谐低频本振信号源混频后注入主环，利用主环中的窄带滤波器抑制主环振荡频率之外的其他杂散信号，系统输出信号为从环的振荡信号。本发明利用上述双环变频互注入结构，通过对可调谐低频本振信号源进行调谐，可以产生低杂散、低相位噪声、宽带可调谐的微波信号。

技术领域

本发明属于光电子和微波技术领域，尤其涉及一种双环宽带可调谐光电振荡器。

背景技术

传统的宽带可调谐微波信号源大多采用频率综合器或YIG(钇铁石榴石)振荡器。频率综合器输出信号的频率准确，可实现精确调谐，但是随着信号频率的增加，输出信号的相位噪声会显著恶化；YIG振荡器能够产生可调谐的微波信号，但其相位噪声较大。

光电振荡器利用长光纤，传输损耗0.2dB/km，与微波器件联合使用，可以实现高Q值的光电混合环形谐振腔，产生超低相位噪声的振荡信号，并且振荡信号的相位噪声具有随振荡频率的增加而不显著恶化的优点，在通信，军事等领域有广泛的应用前景。

目前主要研究报道的光电振荡器，其振荡频率大多为固定频率。为了充分利用光电振荡器的高Q值、低相位噪声，国内外很多专家学者开展了可调谐光电振荡器的研究。现有的可调谐光电振荡器，存在输出信号不能精准调节输出信号的频率，振荡信号的杂散谐振模式不能被很好的抑制，频率不稳定等问题。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种双环宽带可调谐光电振荡器，基于双环变频互注入和锁相环结构，通过调谐低频本振信号源进行输出信号频率的调谐，产生低杂散、低相位噪声、宽带可调谐的微波信号。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种双环宽带可调谐光电振荡器，包括主光电谐振环、从光电谐振环、固定频率参考源、可调谐低频本振信号源、变频组件、第一锁相环控制电路、第二锁相环控制电路、第一功分器、第二功分器、可调谐滤波器、第三放大器、第四功分器、第五功分器；

固定频率参考源连接第一功分器、第一功分器B端口输出信号注入到主光电谐振环，第一功分器A端口连接第一锁相环控制电路R端口，主光电谐振环中第二耦合器C端口连接第二功分器，第二功分器A端口连接第一锁相环控制电路O端口，第一锁相环控制电路输出端连接主光电谐振环中的第一压控移相器；第二功分器B端口输出信号与可调谐低频本振信号源利用变频组件实现上变频，变频输出信号连接可调谐滤波器，可调谐滤波器输出端连接第三放大器，第三放大器输出端连接第四功分器，第四功分器A端口连接第二锁相环控制电路Q端口；从光电谐振环中第五耦合器C端口连接第五功分器，第五功分器B端口连接第二锁相环控制电路P端口，第二锁相环控制电路输出端连接从光电谐振环中第二压控移相器；第五功分器A端口连接变频组件，与可调谐低频本振信号源下变频后，在主光电谐振环中第一耦合器C端口注入主光电谐振环。

进一步地，主光电谐振环包括：第一激光器、第一电光调制器、第一光延时线、第一光电探测器、第一放大器、第一耦合器、窄带滤波器、第二放大器、第二耦合器、第一压控移相器、第三耦合器；

第一激光器输出端连接第一电光调制器，第一电光调制器输出端通过第一光延时线连接第一光电探测器，第一光电探测器将光信号转换为电信号输出，第一光电探测器输出端连接第一放大器，第一放大器连接第一耦合器T端口，第一耦合器I端口连接窄带滤波器，窄带滤波器输出端连接第二放大器，第二放大器输出端连接第二耦合器I端口，第二耦合器T端口连接第一压控移相器，第一压控移相器输出端连接第三耦合器T端口，第三耦合器I端口连接第一电光调制器的微波输入端口。