[发明专利]一种光生微波装置

说明书

本说明书公开了一种光生微波装置，涉及微波技术领域，旨在解决现有技术产生的微波信号相位噪声高、短期频率稳定度低的问题。本发明装置包括激光器锁定环路和光振荡环路；所述激光器锁定环路包括：双波长激光器、光耦合器、第一光电探测器、分路单元、混频器和控制单元；所述毫米波产生链路包括：滤光单元、调制单元、光纤、光纤长度控制器和第二光电探测器。本发明可以有效降低产生的微波信号的相位噪声、提高短期频率稳定度以及简化装置结构。

技术领域

本文件涉及微波技术领域，尤其涉及一种光生微波装置。

背景技术

低相噪、高稳定度的微波频率源被广泛的应用于雷达、通信、航空航天、计量及基础物理研究等领域。目前，获得微波源的方式主要有：一、传统通过标准晶振(5MHz或10MHz)倍频的方式获得。二、通过设计介质振荡器(DRO)的谐振频率，配合外围电路获得。和上述两种传统方式相比，基于光电转换的微波信号产生技术具有低相位噪声、高短期频率稳定度的优势，且结构紧凑、连续工作时间长，应用范围较广。

光生微波装置主要包括激光组件、光储能组件、调制解调组件。其中，光储能组件通常使用光纤或微纳结构，采用光纤具有结构简单、但易受环境温度、应力等影响的特点，而采用微纳结构加工及耦合调节较为复杂。

针对光生微波装置的应用需求，提高其相位噪声、短期频率稳定度指标，简化结构是目前亟需解决的问题。

发明内容

本说明书提供了一种光生微波装置，用以解决现有技术产生的微波信号相位噪声高、短期频率稳定度低的问题，该装置包括激光器锁定环路和光振荡环路；

所述激光器锁定环路包括：双波长激光器、光耦合器、第一光电探测器、分路单元和回控装置；

所述双波长激光器的输出端与所述光耦合器的输入端连接；所述光耦合器的第一输出端与所述第一光电探测器的输入端连接；所述第一光电探测器的输出端与所述分路单元的输入端连接；所述分路单元的第一输出端与所述回控装置的第一输入端连接；所述分路单元的第三输出端用于输出所述光生微波装置的最终生成的微波信号；所述回控装置的输出端与所述双波长激光器的输入端连接；所述回控装置用于对所述波长激光器反馈控制；

所述光振荡环路的输入端与所述光耦合器的第二输出端、与所述分路单元的第二输出端、与所述混频器的第二输入端连接；所述光振荡环路，用于结合激光信号对微波信号进行调制、解调。

在一些优选的实施方式中，所述回控装置包括混频器和控制单元；所述混频器的输出端与所述控制单元的输入端连接；所述控制单元的输出端与所述双波长激光器的输入端连接。

在一些优选的实施方式中，所述分路单元的第一输出端用于输出第一微波信号；所述分路单元的第二输出端用于输出第二微波信号。

在一些优选的实施方式中，所述光振荡环路包括：滤光单元、调制单元、光纤处理装置和第二光电探测器；所述光耦合器的第二输出端与所述滤光单元的输入端连接；所述滤光单元的输出端与所述调制单元的第一输入端连接；所述第二光电探测器的输出端与所述混频器的第二输入端连接；所述分路单元的第二输出端与所述调制单元连接；

所述滤光单元，用于提取设定波长的激光信号；

所述调制单元，用于将所述第二微波信号调制在所述设定波长的激光信号上，产生调制激光信号；

所述光纤处理装置，用于传输所述调制激光信号及调整光纤长度；

所述第二光电探测器，用于解调所述调制激光信号。

在一些优选的实施方式中，所述光纤处理装置包括光纤和光纤长度控制器；

所述调制单元的输出端与所述光纤的输入端连接；所述光纤的输出端与所述光纤长度控制单元的输入端连接；所述光纤长度控制单元的输出端与所述第二光电探测器的输入端连接。