[发明专利]一种可调谐多输出微波信号的光子学产生装置

摘要

一种可调谐多输出微波信号的光子学产生装置，属于微波光子学技术领域。由可调谐激光器、第一耦合器、马赫‑曾德尔调制器、直流稳压电源、任意波形发生器、可调谐光滤波器、掺铒光纤放大器、相位调制器、隔离器、高非线性光纤、环行器、第二耦合器、光电探测器、微波功率放大器、电滤波器、功分器以及频谱分析仪组成。本发明基于多泵浦和高非线性光纤的受激布里渊散射效应通过光电振荡技术产生线宽窄、频谱纯度较好的微波信号，微波信号产生装置输出信号的谱线宽度等于布里渊增益谱线宽。本发明通过改变任意波形发生器的输出即改变泵浦光个数和波长可以实现微波信号多频率输出且频率在一定范围内可调。本发明装置具有光、电两种输出模式。

主权项

1.一种可调谐多输出微波信号光子学产生装置，其特征在于：由可调谐激光器、第一耦合器、马赫‑曾德尔调制器、直流稳压电源、任意波形发生器、可调谐光滤波器、掺铒光纤放大器、相位调制器、隔离器、高非线性光纤、环行器、第二耦合器、光电探测器、微波功率放大器、电滤波器、功分器以及频谱分析仪组成；可调谐激光器输出的光信号fc进入到第一耦合器中，第一耦合器把光信号分成第一支路和第二个支路两个光信号；第一耦合器输出的第一支路光信号作为载波进入到相位调制器中，被功分器输出的第六支路信号调制，经相位调制器调制后的信号通过隔离器进入到高非线性光纤中，作为受激布里渊散射效应的信号光；第二支路光信号进入到马赫‑曾德尔调制器，被任意波形发生器输出的微波信号所调制，频率分别为f1，f2，f3，f4……；通过调节直流稳压电源的电压改变马赫‑曾德尔调制器的输入直流偏置电压，并将直流电压设置为马赫‑曾德尔调制器的半波电压，使马赫‑曾德尔调制器工作在最小传输点上，生成抑制载波的双边带信号，其频率分别为fc±f1，fc±f2，fc±f3，fc±f4……，这几组输出信号进入可调谐光滤波器，通过调节可调谐光滤波器的中心频率和带宽，滤掉每组调制信号的上边带，保留下边带，输出的抑制载波的单边带信号经过掺铒光纤放大器进行放大，其频率分别为fc‑f1，fc‑f2，fc‑f3，fc‑f4……，这几个单边带信号经掺铒光纤放大器放大后作为受激布里渊散射效应泵浦光从环行器的Ⅰ端口进入，Ⅱ端口输出，然后进入到高非线性光纤中；与隔离器输出的相位调制信号在高非线性光纤中相互作用，发生受激布里渊散射效应，经过受激布里渊散射效应处理的信号再由环形器的Ⅱ端口输入，频率分别为fc‑f1‑fb，fc‑f2‑fb，，fc‑f3‑fb，fc‑f4‑fb……，fb是受激布里渊散射效应的频移，然后由环形器的III端口输出，经过第二耦合器后的光信号被一分为二，第四支路的输出的信号作为本发明的光信号输出，第三支路输出的光信号被光电探测器转换成电信号，再经微波功率放大器放大和电滤波器滤波选频后，输出频率为f1+fb，f2+fb，f3+fb，f4+fb……的信号，这几个信号输入到功分器中被一分为二，第六支路输出的电信号返回调制相位调制器，构成一个振荡器环路；第五支路输出的电信号接频谱分析仪，用来观测最终输出的多输出可调谐微波信号。