[发明专利]可调谐宽带随机光电振荡器

说明书

本发明提供一种可调谐宽带随机光电振荡器，包括：激光源1，用于产生连续激光；强度调制器2、光环形器7、光滤波器8、光放大器9、光电探测器10、电滤波器12及电放大器13依次连接构成的正反馈环路，正反馈环路用于接收连续激光以产生微波信号，并实现光电/电光转换；拉曼激光器4，用于产生拉曼泵浦光；波分复用器5，其第一输入端连接拉曼激光器4，其第二输入端连接光环形器7；色散补偿光纤6，连接波分复用器5的输出端；其中，波分复用器5将经由光环形器7的前向传输激光与拉曼泵浦光耦合至色散补偿光纤6中。本发明可产生带宽和中心频率可调谐的宽带随机微波信号，应用于通信和雷达系统中。

技术领域

本发明涉及微波光子学技术领域，具体涉及一种可调谐宽带随机光电振荡器，可产生带宽和中心频率可调谐的宽带随机微波信号。

背景技术

传统的光电振荡器是自激振荡的闭合回路，通过光电混合谐振腔构建的光电振荡器作为新型的微波信号发生器以产生单频微波信号。典型的光电振荡器系统主要包括激光器、电光调制器、延时单元、光放大器、光电探测器和电放大器等核心器件，这些器件构成闭合的正反馈系统，当环路增益大于损耗时，可自激振荡产生微波信号。

光电振荡器利用调制器和探测器将连续光转换为微波信号。但是，传统的光电振荡器由于环腔长度单一，只能产生单频微波信号，这种光电振荡器的功能有限，不能应用于更多领域中。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明提供一种可调谐宽带随机光电振荡器，通过光纤中固有的瑞利散射作为随机分布反馈来实现了光电振荡器的腔长连续变化，不同频率成分的微波信号都能够在环腔中振荡，并且通过电滤波器通频带的选择滤波作用选择通频带内的微波信号在该光电振荡器中振荡，以产生带宽和中心频率可调谐的宽带随机微波信号。

(二)技术方案

本发明提供一种可调谐宽带随机光电振荡器，包括：激光源1，用于产生连续激光；强度调制器2、光环形器7、光滤波器8、光放大器9、光电探测器10、电滤波器12及电放大器13依次连接构成的正反馈环路，正反馈环路用于接收连续激光以产生微波信号，并实现光电/电光转换；拉曼激光器4，用于产生拉曼泵浦光；波分复用器5，其第一输入端连接拉曼激光器4，其第二输入端连接光环形器7；色散补偿光纤6，连接波分复用器5的输出端；其中，波分复用器5将经由光环形器7的前向传输激光与拉曼泵浦光耦合至色散补偿光纤6中。

进一步地，激光源1、强度调制器2、光环形器7、拉曼激光器4、波分复用器5、色散补偿光纤6、光滤波器8、光放大器9和光电探测器10之间通过光纤跳线连接；光电探测器10、电滤波器12和电放大器13之间通过电缆连接。

进一步地，色散补偿光纤6在传输过程中产生后向瑞利散射光，后向瑞利散射光经由光环形器7引入正反馈环路。

进一步地，拉曼激光器4为前向传输激光和后向瑞利散射光提供增益。

进一步地，色散补偿光纤6的输出端为开放的，开放的光纤输出端呈0～10°的端面斜角切割，开放的光纤输出端的长度为10km。

进一步地，激光源1为低功率单波长激光器，拉曼激光器4为高功率单波长激光器。

进一步地，光放大器9为掺铒光纤放大器。

进一步地，光滤波器8为光带通滤波器，电滤波器12的通频带包括不同频率成分的微波信号。

进一步地，可调谐宽带随机光电振荡器还包括功分器11，功分器11设置于光电探测器10与电滤波器12之间，或者功分器11设置于电滤波器12与电放大器13之间。

进一步地，可调谐宽带随机光电振荡器还包括光隔离器3，其设置于强度调制器2与光环形器7之间，用于只允许连续激光信号从强度调制器2向光环形器7单向通过。

(三)有益效果