[发明专利]一种光子信号发生器和发生方法

权利要求书

1.一种光子信号发生器，其特征在于，包括：

激光器(1)，用于产生光载波；

任意波形发生器(2)，用于产生基带相位编码微波信号或抛物线型微波信号；

第一马赫增德尔调制器，用于将所述任意波形发生器(2)产生的微波信号通过电光效应调制到所述光载波上，形成第一光信号；

光电振荡器，用于产生本振信号，并将所述本振信号调制在所述光载波上形成载波抑制的±1阶光边带，即第二光信号；

第一光电探测器(11b)，用于将所述第一光信号和所述第二光信号拍频后光电转换形成相位编码信号或双啁啾信号。

2.根据权利要求1所述的光子信号发生器，其特征在于，所述光电振荡器包括：

第二马赫增德尔调制器，用于接收本振信号并对其进行调制，形成所述第二光信号；

光耦合器(6)，用于将所述第一马赫增德尔调制器和第二马赫增德尔调制器输出的信号分为两路；

单模光纤(10)，用于增加环路延时，引入模式间隔，作为所述光电振荡器的储能介质；

第二光电探测器(11a)，用于对光电振荡器环路中的光信号进行光电转换，产生二倍频的本振信号；

滤波器(13)，用于选择光电振荡器中振荡信号的中心频率且保证其为单频信号。

3.根据权利要求2所述的光子信号发生器，其特征在于，所述光电振荡器还包括：

光放大器(9)，用于放大所述光耦合器(6)输出的一路信号，提高环路增益，以使所述光电振荡器稳定起振；

电放大器(12)，用于放大第二光电探测器(11a)输出的微波信号，以使所述光电振荡器稳定振荡。

4.根据权利要求2所述的光子信号发生器，其特征在于，所述马赫增德尔调制器(5)所产生的两个光信号相互垂直。

5.根据权利要求4所述的光子信号发生器，其特征在于，所述光电振荡器还包括：

第一偏振控制器(7a)，用于调节所述光耦合器(6)输出的一路信号的偏振态；

第一起偏器(8a)，用于筛选出所述光耦合器(6)输出的一路信号中第二光信号偏振态的信号。

6.根据权利要求5所述的光子信号发生器，其特征在于，还包括：

第二偏振控制器(7b)，用于调节光耦合器(6)输出的另一路信号的偏振态；

第二起偏器(8b)，用于将所述光耦合器(6)输出的另一路信号中垂直偏振的第一光信号和第二光信号起偏到相同的偏振态。

7.根据权利要求2所述的光子信号发生器，其特征在于，所述光电振荡器还包括：电分频器(14)，用于确保施加在马赫增德尔调制器上的信号为基频本振信号。

8.根据权利要求1所述的光子信号发生器，其特征在于，所述光电振荡器还包括：180°电桥(15)，用于保证调制器工作在推挽模式下。

9.一种光子信号发生方法，其特征在于，包括：

S1，将激光器(1)产生的光载波和任意波形发生器(2)产生的基带相位编码信号或抛物线型微波信号分别输入第一马赫增德尔调制器，得到第一光信号，并输入第一光电探测器(11b)；

S2，将光电振荡器中得到的第二光信号输入第一光电探测器(11b)，得到中心频率为本振信号频率的相位编码微波信号或双啁啾微波信号。

10.根据权利要求9所述的光子信号发生器，其特征在于，S2包括：

S21，将所述本振信号输入第二马赫增德尔调制器，形成所述第二光信号；

S22，将所述第一光信号和第二光信号共同输入光耦合器(6)，以形成两路光信号；

S23，使用单模光纤(10)、第二光电探测器(11a)、滤波器(13)、光放大器(9)、电放大器(12)、第一偏振控制器(7a)、第一起偏器(8a)、电分频器(14)和180°电桥(15)处理光耦合器(6)输出的一路信号，形成本振信号，输入第二马赫增德尔调制器，形成上述第二光信号；

S24，使用第二偏振控制器(7b)和第二起偏器(8b)将所述光耦合器(6)输出的另一路信号中垂直偏振的第一光信号和第二光信号起偏到相同的偏振态，形成所述本振信号强度调制的±1阶光边带和基带相位编码信号或抛物线型微波信号相位调制的光载波。