[發(fā)明專利]高穩(wěn)定單模微波光電振蕩器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210525088.X
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN103022857A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江陽
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號: H01S1/02
• 分類號: H01S1/02
• 代理公司: 貴陽東圣專利商標(biāo)事務(wù)有限公司 52002
• 代理人: 袁慶云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波技術(shù)和光電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光電振蕩器。

?

背景技術(shù)

光電振蕩器（OEO：Optoelectronic?Oscillator）是一種光、電微波/毫米波信號發(fā)生裝置。它的基本結(jié)構(gòu)是利用光源、電光調(diào)制器、光電探測器、電濾波器所構(gòu)成的一個反饋回路，利用長光纖的儲能能力，實現(xiàn)高品質(zhì)的光、電微波信號產(chǎn)生。目前OEO系統(tǒng)存在一些由于其結(jié)構(gòu)特征所帶來的缺點，主要表現(xiàn)在：長光纖能在環(huán)路內(nèi)存儲更多的光場能量，提高產(chǎn)生信號的品質(zhì)，但是由此也帶來了系統(tǒng)體積龐大，易受外部環(huán)境影響，使得輸出頻率不穩(wěn)定的缺點。此外，長光纖所構(gòu)成的長反饋環(huán)路將產(chǎn)生大量的，頻率間隔很小的邊模，這些邊摸噪聲難以被電濾波器濾除。為了解決OEO系統(tǒng)存在的缺陷，現(xiàn)有技術(shù)采用了一些新的結(jié)構(gòu)和方法，但這些現(xiàn)有技術(shù)均存在不足：

1）采用鎖相環(huán)技術(shù)鎖定OEO的起振頻率對于提高OEO的頻率穩(wěn)定性是一種行之有效的辦法，但是，這一技術(shù)手段不能解決邊摸噪聲的問題；

2）采用高Q光子濾波器（如：回音廊模式諧振器）實現(xiàn)頻率選擇和邊模抑制。如在專利“具有光諧振器的光電振蕩器?（申請?zhí)枺?0803073.1）”中提出采用高Q光子濾波器實現(xiàn)頻率選擇和邊模抑制。這種高Q光子濾波器是由介質(zhì)材料制成的光學(xué)諧振腔，如果要滿足OEO單模起振的要求，則需要這種濾波器具有很小的尺寸，這就增加了加工難度。這種高Q濾波器具有較為固定的頻率選擇特性，若需要改變OEO的起振頻率，則需要相應(yīng)地更換濾波器。此外當(dāng)這種濾波器Q值很大時，插入損耗也很大；

3）采用多環(huán)路結(jié)構(gòu)抑制邊模。多環(huán)路結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜，并且需要使用長光纖，使整個OEO系統(tǒng)體積龐大，采用鎖相環(huán)技術(shù)鎖定起振頻率時，理論上需要對每一個環(huán)路采取鎖相控制，這極大的增加了成本和系統(tǒng)的復(fù)雜性。此外，多環(huán)路結(jié)構(gòu)只能是在一定程度上加大了振蕩器的邊摸間隔，只有環(huán)路數(shù)量較多時才能有效地保證OEO的單模起振；

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供的一種能同時實現(xiàn)OEO的穩(wěn)頻鎖相和單模操作，結(jié)構(gòu)簡單，且成本低的高穩(wěn)定單模微波光電振蕩器。

本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：本發(fā)明的高穩(wěn)定單模微波光電振蕩器，包括激光器、調(diào)制器B、高穩(wěn)定微波源、鎖相控制模塊，其中：激光器的輸出端連接到調(diào)制器A的輸入端，調(diào)制器A的輸出端與一段長光纖相連接，一段長光纖的輸出進(jìn)入光耦合器，光耦合器的一路輸出作為光信號輸出，另一路進(jìn)入調(diào)制器B的輸入端，調(diào)制器B的輸出端與光電探測器的光輸入端相連接，光電探測器的電輸出端與電帶通濾波器相連接，電帶通濾波器的輸出進(jìn)入微波放大器，微波放大器的輸出與微波功分器A相連接，微波功分器A的一路輸出進(jìn)入移相器，另一路輸出進(jìn)入鎖相控制模塊，移相器的輸出與微波功分器B相連接，微波功分器B的一路輸出作為振蕩器的電信號輸出，一路與調(diào)制器A的微波驅(qū)動端連接完成光電振蕩器的反饋環(huán)路；高穩(wěn)定微波源的輸出與微波功分器C相連接，微波功分器C的一路輸出與調(diào)制器B的微波驅(qū)動端連接完成對振蕩環(huán)路內(nèi)信號的調(diào)制，另一路與鎖相控制模塊的輸入端連接，鎖相控制模塊輸出比較后的誤差電壓信號，并反饋輸入到移相器的控制輸入端完成對腔長的控制。

上述的高穩(wěn)定單模微波光電振蕩器，其中：鎖相控制模塊包括分頻器a、混頻器b、低通濾波器c和算法控制器d，分頻器a與混頻器b連接，混頻器b與低通濾波器c連接，低通濾波器c與算法控制器d連接。

上述的高穩(wěn)定單模微波光電振蕩器，其中：調(diào)制器A采用馬赫-曾德結(jié)構(gòu)電光調(diào)制器，調(diào)制器B選擇聲光調(diào)制器，高穩(wěn)定微波源為一個高穩(wěn)恒溫晶振，移相器為電微波移相器。