[实用新型]一种微波产生系统

说明书

本实用新型实施例公开了一种微波产生系统。该系统包括波长可调光源、偏振控制器、第一环行器、光纤、第一滤波器、光学微腔及第一光电探测器；光学微腔包括衬底和位于衬底一侧的支撑柱和腔体；波长可调光源用于提供泵浦光；偏振控制器用于调节泵浦光的偏振方向，以调整耦合效率；泵浦光在光学微腔中激发背向布里渊激光，在光学微腔内发生四波混频效应，产生耗散克尔孤子频率梳；第一滤波器用于滤除泵浦光和背向布里渊激光，以使耗散克尔孤子频率梳传输至第一光电探测器产生微波信号。本实用新型的技术方案，利用背向布里渊激光产生耗散克尔孤子频率梳，用高速光电探测器转化为微波信号，无需引入复杂电学装置，有利于实现系统的小型化和集成化。

技术领域

本实用新型实施例涉及微波信号生成技术，尤其涉及一种微波产生系统。

背景技术

低相噪微波源在光通信网络、雷达、激光雷达以及基础研究中具有广泛的应用。传统的电子振荡器难以产生高频谱纯度的高频微波。近些年，用高速光探测器将多束相位锁定的激光的光信号转换为微波信号受到广泛的关注。

其中，为了进一步实现微波源的小型化，已经利用微腔孤子频率梳产生了高频低相噪的微波信号。通过微腔孤子频率梳产生的微波信号的相噪与泵浦激光的相噪、相对强度噪声有关，激光的功率不稳定性、微腔与光纤耦合的不稳定性导致的腔内功率抖动、泵浦激光与腔模之间的失谐抖动、微腔的热噪声以及机械噪声等因素均会影响微波信号的相噪。目前为了降低基于微腔孤子频率梳产生的微波的噪声，需要用低噪声的激光器作为泵浦源并且加入复杂的电学组件来稳定孤子功率、泵浦与腔模失谐，或者引入一个额外的微波源对孤子重频进行注入锁定。这些方法需要加入复杂的光学和电学组件，不利于低相噪微波源的小型化。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种微波产生系统，该系统先在光学微腔中产生背向布里渊激光，然后利用背向布里渊激光产生耗散克尔孤子频率梳，由于背向布里渊激光相对于波长可调光源发出的泵浦光来说具有线宽窄、噪声低的优点，而且泵浦光工作在蓝失谐的热稳定状态，可以借助背向布里渊激光产生相对更加稳定的光孤子，降低孤子梳齿的线宽，用高速光电探测器转化为微波信号，从而产生相噪更低的微波信号，并且无需引入复杂电学装置，有利于实现微波产生系统的小型化和集成化。

本实用新型实施例提供一种微波产生系统，包括波长可调光源、偏振控制器、第一环行器、光纤、第一滤波器、光学微腔以及第一光电探测器；

所述波长可调光源的输出端与所述偏振控制器的输入端连接，所述偏振控制器的输出端与所述第一环行器的第一端连接，所述第一环行器的第二端与所述光纤连接，所述第一环行器的第三端与所述第一滤波器的输入端连接，所述第一滤波器的输出端与所述第一光电探测器连接；

所述光纤从所述第一环行器的第二端延伸至所述光学微腔，延伸至所述光学微腔的所述光纤包括锥状结构，所述光纤通过所述锥状结构与所述光学微腔耦合；

其中，所述光学微腔包括衬底和位于所述衬底一侧的支撑柱和腔体；

所述波长可调光源用于提供泵浦光，所述泵浦光经过所述偏振控制器和所述第一环行器后耦合入所述光纤；

所述偏振控制器用于调节所述泵浦光的偏振方向，以调整所述泵浦光与所述光学微腔的耦合效率；

所述泵浦光通过所述锥状结构耦合入所述光学微腔，所述泵浦光在所述光学微腔中激发背向布里渊激光，所述背向布里渊激光在所述光学微腔内发生四波混频效应，产生耗散克尔孤子频率梳；

所述耗散克尔孤子频率梳耦合入所述光纤，并从所述第一环行器的第二端输入，从所述第一环行器的第三端输出；

所述第一滤波器用于滤除所述泵浦光和所述背向布里渊激光，以使所述耗散克尔孤子频率梳传输至所述第一光电探测器产生微波信号。

可选的，还包括设置于所述波长可调光源和所述偏振控制器之间的光放大器，所述光放大器用于将所述泵浦光放大。