[發明專利]基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置

無效

• 申請號: 200910238469.8
• 申請日: 2009-11-20
• 公開（公告）號: CN101718941A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 寧提綱;李晶;裴麗;周倩;胡旭東;鄭晶晶;譚中偉
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G02F2/00
• 分類號: G02F2/00;H04B10/155
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及光纖通信、毫米波光學生成技術領域，具體地講是一種基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置。

背景技術

毫米波生成問題是微波光子科學中的一項核心技術，也是寬帶無線ROF技術的基礎問題，圍繞毫米波的生成問題，國內外均進行大量的研究和嘗試，但是由于毫米波本身工作頻段很高(30～300GHz)，因而對設備提出了更高的要求，直接造成了構建成本過高，目前提出的毫米波產生方法，如直接調制直接檢測法、諧波產生方法、光學外差法等，由于這些方法均依賴于精密昂貴的調諧激光器以及光學調制器，而且對于生成毫米波頻率相對固定，無法進行變頻以及跳頻調整。光纖光柵的應用以及特別是雙波長乃至多波長光纖光柵激光器的研究為低成本生成毫米波問題提供了可能，光纖激光器是光纖通信系統中一種很有前景的光源?；诠饫w光柵的多波長激光器及毫米波生成方案不斷被提出，如單偏振雙波長光纖光柵激光器產生微波、毫米波的裝置(專利申請號200710177000.9)、利用線型腔雙波長光纖激光器產生微波、毫米波的裝置(專利申請號200710176999.5)。它們共同存在的問題是無法對毫米波進行變頻率調整。

發明內容

本發明是一種基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置，發明的初衷是利用廉價的光纖光柵，有源光纖和少量的無源光通信器材，實現毫米波信號的產生，并且頻率可調整。其基本原理是兩個光學諧振腔分別使用兩段有源光纖，利用光開光選擇不同的窄帶光纖控制第二個諧振腔具有不同的諧振頻率，從而激射出兩個不同波長的激光，利用光電二極管探測，實現差拍生成毫米波，方案中采用光開關選擇不同的窄帶光柵，實現毫米波頻率可調整。整個系統僅由一個寬帶光柵，多個窄帶光柵，泵浦源，部分光開關和耦合器組成，具有極低的構建成本，并且毫米波頻率可調特性也具有很高的應用價值。

本發明的技術方案：

基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置，該裝置包括：泵浦源、窄帶光柵、第一有源光纖、第二有源光纖、寬帶光柵、1×N光開關、第一窄帶光纖光柵、第二窄帶光纖光柵...第N窄帶光纖光柵、N×1耦合器、光電探測器；

具體連接方式為：

泵浦源輸出接窄帶光柵的一端，窄帶光柵的另一端接第一有源光纖的一端、第一有源光纖的另一端接寬帶光柵的一端、寬帶光柵的另一端接第二有源光纖的一端，第二有源光纖的另一端接1×N光開關；

第一窄帶光纖光柵的一端接1×N光開關的第一通道端口，第一窄帶光纖光柵的另一端接N×1耦合器輸入端；

第二窄帶光纖光柵的一端接1×N光開關的第二通道端口，第二窄帶光纖光柵的另一端接N×1耦合器輸入端；

第N窄帶光纖光柵的一端接1×N光開關的第N通道端口，第N窄帶光纖光柵的另一端接N×1耦合器輸入端；

N×1耦合器輸出端口接光電探測器。

本發明的有益效果具體如下：

本發明不涉及復雜且昂貴的設備，僅僅采用光纖光柵，有源光纖，泵浦源和少量無源光通信器材，充分利用線性光纖激光器原理，將其應用到微波光子領域，用以產生毫米波信號，本發明最大的優點在于系統結構簡單，成本低廉，而且具有毫米波頻率可調整的特性。

附圖說明

圖1基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置示意圖(N＝2)。

圖2基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置采用光柵示意圖(N＝2)。

圖3基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置示意圖(N＝4)。

圖4基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置采用光柵示意圖(N＝4)。

圖5基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置示意圖(N＝8)。

圖6基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置采用光柵示意圖(N＝8)。

圖7基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置示意圖(N＝16)。

圖8基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置采用光柵示意圖(N＝16)。

具體實施方式

下面結合附圖1至8對基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置作進一步描述。

實施例一

基于線型腔光纖光柵的變頻率毫米波生成裝置，如圖1所示，該裝置包括：泵浦源1、窄帶光柵2、第一有源光纖31、第二有源光纖32、寬帶光柵4、1×2光開關5、第一窄帶光纖光柵61、第二窄帶光纖光柵62、2×1耦合器7、光電探測器8；具體連接方式為：