[實用新型]微波毫米波副載波光信號發生器

無效

• 申請號: 200620046091.3
• 申請日: 2006-09-20
• 公開（公告）號: CN200972556Y
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 葉青;方祖捷;瞿榮輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G02F1/21
• 分類號: G02F1/21;G02F1/03;G02F1/00;H04B10/04
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 張澤純

技術領域

本實用新型涉及通信系統，是一種基于法布里-珀羅(Fabry-Perot)干涉型濾波器(簡稱F-P濾波器)的微波毫米波副載波光信號發生器。主要應用于微波、毫米波調制的光信號的產生，為未來寬帶的Radio?Over?Fiber通信系統、微波毫米波通信、雷達、微波信號處理等應用提供必要的單元技術。

背景技術

隨著移動通信技術、無線接入網等技術的迅速發展，對副載波的通信容量的需求越來越高。為了提高信息的容量，電磁波的頻率必須進一步提高。從目前的微波波段提高到毫米波波段，是下一代包括無線通信在內的各種相關技術發展最有希望的目標，受到各國科技界的重視。在這一技術中，前端的信息傳輸仍然可以采用光纖；但是在光纖中傳送的光波是一個毫米波調制的光波，信息被載在毫米波副載波上。在基站上，光波被接收后轉化為毫米波，直接從自由空間發射出去，到達各移動用戶的接收終端。因此毫米波副載波光信號發生器在這一技術中是一個關鍵元件。在微波技術領域，光纖和光器件也有重要應用前景。采用光纖和光子器件，使微波元器件的體積重量大大減小，速度和控制精度大大提高，成本降低。

在毫米波副載波光信號發生器的研究開發中，已經提出了多種方案。在先技術之一，是采用兩個具有一定頻率間隔的激光器通過拍頻效應的方式產生連續毫米波副載波信號[IEEE?Photonics?Technol.Lett.，Vol.10，No.5，1998，p728；J.Light-wave?Technol.，Vol.17，No.2，1999，p328]。這一方法在光學調整技術上難度比較高。近年來對于利用超短的脈沖序列來產生毫米波副載波信號的研究工作，也有不少報道。在先技術之二，D.McKinney等在[OpticsLetters，Vol.27，No.15，2002，p1345]提出了利用一個衍射光柵和空間膜板來產生任意波形的毫米波副載波脈沖信號。在先技術之三，對上述的方案進行了改進，利用一個虛相位陣列器件代替了衍射光柵[IEEE?Photonics?Technol.Lett.，Vol.16，No.8，2004，p1936]，實現了更大脈沖信號的時域周期和射頻信號的檢波強度，如圖1所示。它通過將激光器輸出的超短脈沖序列準直聚焦后入射到一個虛相位陣列的窗口上，輸出的多光束經一個空間膜板耦合進入光纖，產生一定波形的毫米波段的脈沖序列。但是虛相位陣列器件結構比較復雜，成本比較高。在先技術之四[J.Lightwave?Technol.，Vol.21，No.5，1999，p1179]，報道利用高雙折射光纖的色散和非線性特性實現偏振干涉效應來產生毫米波調制光脈沖的方法，如圖2所示。這種方法在實際的操作中控制非常困難。在先技術之五，[中國發明專利，申請號：200510031023.X]利用變跡莫爾光纖光柵來實現一定間隔的濾波選頻，然后通過脈沖內的自拍頻產生毫米波載波。如圖3所示。它也具有低成本的優勢。但是產生毫米波副載波的頻率不易調節，其頻率受外界環境的溫度影響的穩定性還有待檢驗。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題在于克服上述現有技術的不足，提出一種微波毫米波副載波光信號發生器，該光信號發生器應具有工作穩定可靠，制作工藝穩定、成熟，價格低廉，易于推廣應用的特點。

本實用新型的技術解決方案如下：

一種微波毫米波副載波光信號發生器，其特征在于它依次由F-P濾波器、透鏡、光纖和高速光電二極管構成，所述的透鏡位于F-P濾波器的輸出面后，所述的光纖的輸入端位于所述的透鏡的焦點，所述的光纖的輸出端與所述的高速光電二極管相連。

所述的F-P濾波器為固定腔長F-P濾波器、壓電調諧F-P濾波器、磁致伸縮調諧F-P濾波器、入射角度調諧F-P濾波器、電光調諧F-P濾波器、熱光調諧F-P濾波器或有源F-P濾波器。

所述的固定腔長F-P濾波器是由光纖連接的F-P濾波器，其構成是：兩個端面拋光并蒸鍍高反射膜的光纖準直器相對平行置放，兩端面之間為空氣，再通過一固定座固定而成。

所述的壓電調諧F-P濾波器的構成是：兩個端面拋光并蒸鍍高反射膜的光纖準直器相對平行置放后分別由兩個光纖準直器固定座固定，在所述的兩個光纖準直器固定座的上下面設置鋯鈦酸鉛壓電塊，兩鋯鈦酸鉛壓電塊分別與一可控電壓源相連，兩壓電鋯鈦酸鉛塊隨該可控電壓源的電壓的變化而伸縮實現對所述的壓電調諧F-P濾波器的腔長的調諧。