[发明专利]一种基于受激布里渊散射的可调谐双频光电振荡器装置

说明书

一种基于受激布里渊散射可调谐双频光电振荡器装置，其旨在于提供一种能够产生频率可调谐、频率间隔可调谐的高质量双频微波信号的装置，属于光电技术和微波光子领域。该装置包括：激光器，光耦合器，双平行马赫增德尔电光调制器1，双平行马赫增德尔电光调制器2，掺铒光纤放大器1，掺铒光纤放大器2，相位调制器，光环形器，高非线性光纤，光电探测器，电放大器，电功分器，可调谐微波源1，直流电压源1，电桥，可调谐微波源2，直流电压源2。本发明采用基于受激布里渊散射的微波光子滤波器，克服了传统光电振荡器受限于传统微波滤波器性能的缺点，能够产生可调谐、低相位噪声、高频率稳定度的双频微波信号。

技术领域

本发明属于光电技术领域和微波光子学领域，具体涉及一种基于受激布里渊散射的可调谐双频光电振荡器装置。

背景技术

光生微波技术是微波光子学中最重要的研究内容之一，具有频率高，相位噪声低、结构紧凑等优点，并且能解决电域产生微波信号所面临的电子瓶颈问题，广泛应用于光载无线通信系统,雷达系统,卫星通信等领域。

目前使用较为广泛的光生微波主要有四种：分别是强度调制法、外差法、谐波法和光电振荡器法，而光电振荡器作为光生微波的技术手段之一，近年来发展迅速，优势突出。在通信系统中，振荡器的性能决定了通信信道的容量和密度。传统的电子振荡器在面对现代电子通讯系统不断升级的性能要求挑战时，遭遇电子瓶颈的限制，无法产生低噪声的高频信号，而光电振荡器能够产生高频率(高达几百GHz)、高Q值(高达10¹⁰量级)、超低相位噪声的微波信号，并具有高可调谐性，实现光电两种信号同时输出等优点。

随着多频率收发系统及无线通信系统的发展，大量的双频或多频信号得到应用，高频的双频信号广泛应用于雷达系统，无线局域网系统，全球定位系统及蓝牙系统。当前，具有高频率和高带宽的电子信号通常是通过将窄基带信号与低频参考信号拍频，再将频率倍增到所需频率来获得的，这大大恶化了相位噪声，并导致非线性失真。而双射频系统的基本要求是其在高频带下具有较低的相位噪声，这有助于减少无线电信号失真并提高微弱信号检测的效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种基于受激布里渊散射的可调谐双频光电振荡器装置。

本发明的技术方案：一种基于受激布里渊散射的双频光电振荡器装置，所述装置包括激光器(1)，光耦合器(2)，双平行马赫增德尔电光调制器1(3)，双平行马赫增德尔电光调制器2(4)，掺铒光纤放大器1(5)，掺铒光纤放大器2(6)，相位调制器(7)，光环形器(8)，高非线性光纤(9)，光电探测器(10)，电放大器(11)，电功分器(12)，可调谐微波源1(13)，直流电压源1(14)，电桥(15)，可调谐微波源2(16)，直流电压源2(17)。

所述一种基于受激布里渊效应的可调谐双频振荡器装置，包括以下步骤：

步骤1：激光器(1)输出频率为f_c的直流光，经光耦合器分为上下两路，上支路为信号光直路，下支路为泵浦光支路；

步骤2：信号光支路首先经过双平行马赫增德尔电光调制器1(3)，该调制器由可调谐微波源1(13)输出频率f₂的信号经过电桥(15)进行驱动，通过调节直流电压源1(14)改变加载在调制器上的偏置电压，使其工作在载波抑制单边带调制模式，产生下移频的光载波，移频后载波的频率为f_c-f₁，该光载波经过掺铒光纤放大器1(5)放大后，进入由双频光电振荡器输出的微波信号所调制的电光相位调制器(7)中，其输出信号进入高非线性光纤(9)中从左向右正向传输；