[實用新型]一種產生高頻微波信號裝置

無效

• 申請號: 200820087608.2
• 申請日: 2008-05-20
• 公開（公告）號: CN201204369Y
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 陳達如;何賽靈
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01S1/00
• 分類號: H01S1/00;H01S1/02;G02B6/00;H01S3/00;H01S3/098
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型屬于為微波光子學技術領域，涉及一種基于鎖模脈沖激光器重復頻率倍增來產生高頻微波信號的裝置。

背景技術

微波光子學是新近興起的一門交叉學科，該交叉學科為解決光子學、微波學各自學科內的一些疑難問題提供了新的方法。目前基于光子學的微波信號發生、微波濾波、以及微波在光纖中以光載波方式傳輸的方法被陸續報道，這些方法利用了微波光子學的交叉學科優勢，克服了微波學中實現微波信號發生、微波濾波等過程中的一些比如處理頻率較低的固有困難。

作為微波光子學的應用之一，利用鎖模脈沖激光器產生微波信號是目前具有結構簡單的優點。然而，這種產生微波信號存在一個重大的缺點，就是一般應用于產生微波信號的鎖模脈沖激光器本身需要一個電調制信號，由于這個電調制信號本身的頻率有限，產生的微波信號頻率不能太高，可以實用的微波信號的頻率就是鎖模脈沖激光器的重復頻率。這個缺點也大大削弱了利用微波光子學技術產生微波信號的優點——微波信號頻率相比于傳統電學方法做得更高。

發明內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種基于鎖模脈沖激光器重復頻率倍增來產生高頻微波信號的裝置。

本實用新型裝置包括通過光纖連接成線形結構的鎖模脈沖激光器、鎖模脈沖激光器重復頻率的倍增結構、光電探頭，其中鎖模脈沖激光器的輸出端與多個鎖模脈沖激光器重復頻率的倍增結構依次串連，多個鎖模脈沖激光器重復頻率的倍增結構串連之后的輸出端與光電探頭的輸入端連接，光電探頭的輸出端作為高頻微波信號的輸出端口；每個鎖模脈沖激光器重復頻率的倍增結構是指功率分比為2：1的光耦合器功率分比為2/3的輸出端口和次輸入端口通過光纖連接成光纖環，光耦合器的主輸入端口為鎖模脈沖激光器重復頻率倍增結構的輸入端口，光耦合器的功率分比為1/3輸出端口為鎖模脈沖激光器重復頻率倍增結構的輸出端口。

本實用新型主要適用于高頻微波信號的產生，具有成本低廉、結構簡單的優點，適合微波光子學研究、微波通信等多種應用。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，鎖模脈沖激光器1的輸出端與鎖模脈沖激光器重復頻率的倍增結構2的輸入端連接，鎖模脈沖激光器重復頻率的倍增結構2是指功率分比為2：1的光耦合器功率3分比為2/3的輸出端口和次輸入端口通過光纖4連接成光纖環，光耦合器3的主輸入端口為鎖模脈沖激光器重復頻率倍增結構2的輸入端口，光耦合器3的功率分比為1/3輸出端口為鎖模脈沖激光器重復頻率倍增結構2的輸出端口，鎖模脈沖激光器重復頻率的倍增結構2的輸出端與光電探頭5的輸入端連接，光電探頭5的輸出端作為高頻微波信號輸出端口。

本實用新型裝置具體產生高頻微波信號的方法包括以下步驟：

(1)根據所需要獲取高頻微波信號的頻率f，選用鎖模脈沖激光器及鎖模脈沖激光器重復頻率倍增倍數2ⁿ，滿足f₀＝f/2ⁿ，同時f₀<10GHz，其中f₀為鎖模脈沖激光器的重復頻率。

(2)選用n個鎖模脈沖激光器重復頻率的倍增結構，其中第i個倍增結構的光纖環長度為L_i＝(2k_i+1)V/(2ⁱf₀)，其中i＝1，2，...，n、k_i為正整數、V為光在光纖中的傳播速度。

(3)選擇工作頻率為f_oe的光電探頭，f<f_oe<2f；將步驟(1)選用的鎖模脈沖激光器、步驟(2)選用的n個鎖模脈沖激光器重復頻率的倍增結構以及光電探頭順序串聯。

(4)開啟鎖模脈沖激光器，鎖模脈沖激光器輸出的重復率為f₀脈沖序列經過n個鎖模脈沖激光器重復頻率的倍增結構之后變成重復率為f＝2ⁿf₀的脈沖序列，該脈沖序列進入光電探頭后獲得頻率為f的高頻微波信號輸出。