[发明专利]基于微波光子滤波器的宇称时间对称光电振荡器倍频系统

说明书

本发明涉及基于微波光子滤波器的宇称时间对称光电振荡器倍频系统，包括：激光器产生光束，光束依次经过第一偏振控制器、相位调制器调制后将光束输出，经布拉格光栅FP腔产生滤波后通过第三偏振控制器和偏振分束器，偏振分束器将光束分成两路，第一光束输出到第一延迟线中，第二光束输出到可调谐延迟线和第二延迟线，两束光经延迟后输出到双平衡探测器；双平衡探测器拍频后输出到射频放大器放大后输出到功分器中，一部分信号输出到相位调制器以构成宇称‑时间对称的光电振荡器模型。另一部分产生的输出射频信号经过光纤调制到光信号输出的本振光信号，通过调制强度调制器的偏置点和第二偏正控制器实现不同倍频系数的信号输出。

技术领域

本发明涉及微波光子基准信号产生领域技术领域，尤其涉及一种基于微波光子滤波器的宇称时间对称光电振荡器倍频系统。

背景技术

宇称时间对称在光学领域的应用近几年引起了广泛的关注，被应用到光器件和一些新功能光学系统中。通过调节两个腔的增益和损耗系数可获得单模激光器的输出。最近把这种效应应用到两个环路耦合的光电振荡器中，通过设置两个环路的环长严格相同，并使得一路的增益等于另一路的损耗可以做到宇称时间对称的打破，实现单模振荡技术，其中模式的选择主要是通过增益损耗和两路耦合系数决定的，2018年，中国科学院半导体研究所的李明教授申请了名为“基于宇称-时间对称原理的光电振荡器”的发明专利，其结构为基于空间双环结构的宇称-时间对称光电振荡器。在此之前，暨南大学张杰君研究员与姚建平院士在著名期刊Science Advances上发表名为“Parity-time-symmetricoptoelectronic oscillator”的期刊论文，其结构为基于空间双环的宇称-时间对称光电振荡器。2019年，张杰君提出了双激光器构成的空间单环路宇称-时间对称光电振荡器，降低了系统的体积和复杂度。针对宇称时间对称的微波光子滤波器实现更大调谐范围，本发明提供了一种基于布拉格光栅FP腔和相位调制器以及可调谐激光器构建微波光子滤波器从而实现空间双环的宇称-时间对称光电振荡的方法及系统结构，并在这种结构的基础上通过级联强度调制器实现倍频系数可调谐的倍频空间双环的宇称-时间对称光电振荡器，进一步扩展其可调谐范围。

发明内容

为此，本发明提供一种基于微波光子滤波器的宇称时间对称光电振荡器倍频系统，用以扩展现有技术中光电振荡器可调谐范围的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于微波光子滤波器的宇称时间对称光电振荡器倍频系统，包括：

激光器、第一偏振控制、布拉格光栅FP腔、相位调制器、第三偏振控制器、偏振分束器、第一延迟线、第二延迟线、可调谐延迟线、双平衡探测器、射频放大器、功放器；

所述激光器产生光束，光束经过所述第一偏振控制器，第一偏振控制器对光束中的光信号进行偏振调制并将调制后光束输出至所述相位调制器，相位调制器对调制后光束中的光信号进行相位调制后光束输出，所述布拉格光栅FP腔在相位调制器后将调制后光束进行滤波，滤波后通过所述第三偏振控制器，所述第三偏振控制器对光束进行三次调制后将三次调制后光束输送至偏振分束器，所述偏振分束器将三次调制后光束分成两路，其中一路的第一光束输出到所述第一延迟线中，经所述第一延迟线后输出到所述双平衡探测器，另一路的第二光束输出到所述可调谐延迟线，经所述可调谐延迟线后输出到所述第二延迟线，经所述第二延迟线后输出到所述双平衡探测器；所述双平衡探测器在分别接收第一延迟线输出的第一光束和第二延迟线输出的第二光束后将其均转化为电信号，并送到射频放大器，所述射频放大器对信号进行放大并将信号放大后的信号输出到功分器中，经所述功分器的信号输出到所述相位调制器以构成宇称-时间对称的光电振荡器模型。

进一步地，所述倍频子系统中还包括强度调节器、第二偏振控制器、光电探测器和分析系统；