[发明专利]一种基于光注入锁定动态选频的光子学超宽带太赫兹跳频源

权利要求书

1.一种基于光注入锁定动态选频的光子学超宽带太赫兹跳频源，包括光频率梳频率集模块、光环形器、参考激光器、合束装置、光探测器、频率控制器以及半导体激光器，其特征在于：

所述光频率梳频率集模块与光环形器的第一端口连接，用于产生光频率梳信号作为跳频源的频率集；

所述光环形器第二端口与半导体激光器对接，所述光环形器第三端口与合束装置的第一输入端连接；

所述参考激光器与合束装置的第二输入端连接，用于发出参考光；

所述合束装置的输出端与光探测器连接，用于将参考光与光环形器第三端口提供的光进行合束；

所述光探测器用于对合束光进行平方律检测，使其由光频下变换至太赫兹频段，产生太赫兹频段的跳频信号；

所述频率控制器连接半导体激光器，将根据实际需求生成的二进制跳频序列译码量化后转换成电流驱动信号；

所述半导体激光器为无内置光隔离器的半导体激光器；

光频率梳信号从光环形器第一端口进入后，再从光环形器第二端口注入半导体激光器中，且在注入过程中与半导体激光器工作频率相邻的梳齿发生注入锁定；此时，通过电流驱动信号驱动半导体激光器工作频率发生改变，使得注入锁定选择的频率梳齿也发生相应的改变，锁定状态的输出光经光环形器第三端口输出至合束装置，并与参考光合束后进入光电探测器进行平方律检测获得太赫兹跳频信号。

2.根据权利要求1所述一种基于光注入锁定动态选频的光子学超宽带太赫兹跳频源，其特征在于：所述光频率梳频率集模块由激光器、强度调制器、相位调制器、微波源、分路器、第一放大器、移相器和第二放大器组成；

所述激光器通过光纤依次连接强度调制器、相位调制器；

所述微波源用于向分路器提供微波信号；分路器将微波信号分成两路；其中一路经第一放大器放大后传输至强度调制器，另一路依次经移相器和第二放大器后传输至相位调制器；

激光器用于产生光源传输给强度调制器；强度调制器施加偏置电压使其工作在正交点，根据第一放大器提供的微波信号对光源进行强度调制得到频率间隔相等的超宽带多频点光频率梳信号传输至相位调制器；相位调制器根据第二放大器提供的微波信号对接收的频率梳信号进行相位调整提升超宽带多频点频率梳信号的平坦度后，作为跳频源的频率集输出。

3.根据权利要求1所述一种基于光注入锁定动态选频的光子学超宽带太赫兹跳频源，其特征在于：所述光频率梳频率集模块包括激光器、双驱马赫曾德尔调制器、微波源、分路器、第一放大器和移相器；

所述激光器连接双驱马赫曾德尔调制器，用于向双驱马赫曾德尔调制器提供光源；

所述微波源用于向分路器提供微波信号，分路器将微波信号分成两路；其中一路经第一放大器传输至双驱马赫曾德尔调制器，另一路依次经第二放大器、移相器传输至双驱马赫曾德尔调制器；

所述双驱马赫曾德尔调制器施加偏置电压使其工作在正交点，在两路微波信号的驱动下使光源形成频率间隔相等的超宽带多频点光频率梳信号作为跳频源的频率集输出，且超宽带多频点光频率梳信号在形成过程中通过移相器调整光谱提升平坦度。

4.根据权利要1所述的一种基于光注入锁定动态选频的光子学超宽带太赫兹跳频源，其特征在于：所述光电探测器为PIN型结构或单行载流子结构的光电探测器。

5.根据权利要求2或3所述的一种基于光注入锁定动态选频的光子学超宽带太赫兹跳频源，其特征在于：所述合束装置为光耦合器。