[发明专利]低噪声相干光学及射频频率标准同时解调装置

摘要

一种低噪声相干光学及射频频率标准同时解调装置，包括锁相环、鉴相器、探测器、声光调制器、光耦合器、环形器、带通滤波器、频率参考电路、半导体激光器和电吸收调制器。本发明基于激光注入锁定和电吸收晶体的弗兰之‑克尔德什效应同时解调恢复光学和射频频率标准信号，将接收到的光载射频信号中的光学频率标准信号进行光谱净化和放大，并同时输出射频频率标准信号，通过使用两级光锁相环实现了输出信号和输入信号的高速、大动态范围相位锁定，保证了接收端光频和射频信号的低噪声输出，大大简化了频率融合传输系统的复杂度，提高了系统的传输精度。

主权项

1.一种低噪声相干光学及射频频率标准同时解调装置，其特征在于，包括第一光耦合器(11)、声光调制器(12)、光环形器(13)、电吸收调制器(14)、半导体激光器(15)、第二光耦合器(16)、第三光耦合器(17)、探测器(18)、带通滤波器(19)、鉴相器(20)、频率参考电路(21)、第一锁相环(22)、第二锁相环(23)、和偏置器(24)；所述的第一光耦合器(11)的输入端(111)接收到光学和射频频率标准信号后，通过该第一光耦合器(11)的第二输出端口(113)输出光学和射频频率标准信号，并经声光调制器(12)的光学输入端口(121)输入至声光调制器(12)，通过声光调制器(12)调制后，经该声光调制器(12)的光学输出端(122)输出至光环形器(13)的第一端口(131)，光环形器(13)的第二端口(132)的输出信号经电吸收调制器(14)的第一光学端口(141)输入该电吸收调制器(14)，并从该电吸收调制器(14)的第二光学端口(142)输入半导体激光器(15)的光学端口(151)，完成该半导体激光器(15)的注入锁定，此时射频调制信号被抑制，光学频率标准信号的光谱被净化和放大；所述的经半导体激光器(15)注入锁定效应净化和放大后的光信号经光学端口(151)输出至电吸收调制器(14)的第二光学端口(142)，在该电吸收调制器(14)内与第一光学端口(141)输入的光学和射频频率参考信号相干拍频，产生的射频信号经该电吸收调制器(14)的射频端口(143)输出给偏置器(24)的射频第一端口(241)，并从该偏置器(24)的射频第二端口(242)输出给用户使用，偏置器(24)的直流输入端口(243)输入负电压，用于控制输出给用户使用的射频信号的功率大小；所述的经半导体激光器(15)注入锁定效应净化和放大后的光信号经光学端口(151)输出至电吸收调制器(14)，并从电吸收调制器的第一光学端口(141)输出的光信号依次经环形器(13)的第二端口(132)、第三端口(133)和第二光耦合器(16)的输入端(161)输入第二光耦合器(16)，该第二光耦合器(16)将输入光分为二路，一路从第二光耦合器(16)的第一输出端(162)输出经光谱净化和放大后的光学频率信号提供给用户使用，另外一路从第二光耦合器(16)的第二输出端(163)输出，和通过该第一光耦合器(11)的第一输出端口(112)输出的光学和射频频率信号在所述的第三光耦合器(17)中合束后，经第三光耦合器(17)的输出端(171)输入到探测器(18)拍频产生射频信号，该射频信号从探测器(18)的射频输出端口(182)输出经带通滤波器(19)输入鉴相器(20)的第一鉴相端口(203)，和频率参考电路(21)输出到鉴相器(20)的第二鉴相端口(204)的频率参考信号比对形成误差信号，经该误差信号由鉴相器(20)的第一输出端口(201)输出至第一锁相环(22)，经该第一锁相环(22)输出控制信号作用于声光调制器(12)，从而驱动声光调制器(12)进行频率调制，实现了输出信号和输入信号的高速相位锁定；所述的误差信号经鉴相器(20)的第二输出端口(202)输出至第二锁相环(23)，经该第二锁相环(23)输出控制信号作用于半导体激光器(15)的温度调制口(152)，从而对半导体激光器(15)的工作温度进行控制，实现了输出信号和输入信号的大动态范围锁定。