[發(fā)明專利]一種超低相位噪聲的寬帶射頻信號源的獲取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410069283.5
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103872553B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙建業(yè);冷鑒霄;吳久濤;張瑤林
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: H01S1/02
• 分類號: H01S1/02
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11360
• 代理人: 蘇愛華

1.一種超低相位噪聲的寬帶射頻信號源的獲取方法，其特征是，通過一個寬帶頻率可調(diào)的光電振蕩器與一個基于摻鉺光纖的光梳在不同諧波頻率上同步，由此產(chǎn)生高穩(wěn)定低相噪的微波信號，包括如下步驟：

1.1）通過將所述光梳穩(wěn)定到一個H-master時鐘，由此產(chǎn)生一個脈沖串信號；

1.2）所述光梳產(chǎn)生的脈沖串信號被分成兩部分，分別作用于兩個獨立的光學(xué)相位檢測器；

1.3）通過所述光電振蕩器獲得射頻信號，所述射頻信號被分成兩部分，并與所述光梳得到的兩部分信號分別進行鑒相，產(chǎn)生兩個相位誤差信號；

1.4）所述兩個相位誤差信號其中的一個被低通濾波、放大和PID處理后，反饋到所述光電振蕩器的電壓偏置端，以10kHz的鎖定帶寬對所述光電振蕩器進行鎖定，由此獲得超低相位噪聲的寬帶射頻信號。

2.如權(quán)利要求1所述超低相位噪聲的寬帶射頻信號源的獲取方法，其特征是，步驟1.1）所述光梳的基本重復(fù)率為144.5兆赫，產(chǎn)生的脈沖串的功率為約35毫瓦。

3.如權(quán)利要求1所述超低相位噪聲的寬帶射頻信號源的獲取方法，其特征是，步驟1.3）中從所述光電振蕩器得到的射頻信號被分成兩部分后均先放大到約16dBm。

4.如權(quán)利要求1所述超低相位噪聲的寬帶射頻信號源的獲取方法，其特征是，步驟1.4）所述兩個相位誤差信號中的另一個相位誤差信號被發(fā)送給一個信號分析器和一個用于環(huán)外測量的數(shù)據(jù)記錄器。

5.如權(quán)利要求1所述超低相位噪聲的寬帶射頻信號源的獲取方法，其特征是，所述光電振蕩器通過如下步驟獲得射頻信號：

5.1）通過一個分布式反饋激光器產(chǎn)生光信號，所述光信號具有1545nm～1555nm的可調(diào)波長，功耗為約10mw，該光信號被傳送至光電調(diào)制模塊，與所述光電振蕩器反饋回來的射頻信號進行幅度調(diào)制；

5.2）將上述光電調(diào)制模塊產(chǎn)生的調(diào)制光波射入500米長的色散漸減光纖；

5.3）通過一個快速的PIN光檢測器，在所述色散漸減光纖的末端，將調(diào)制后的光轉(zhuǎn)換為具有一系列模式的射頻信號；

5.4）上述射頻信號先用低噪放大器放大，再經(jīng)過兩個可調(diào)的帶通濾波器，通過調(diào)整帶寬，使兩個帶通濾波器達到高Q值；當兩個濾波器的帶寬足夠窄，只容許步驟5.3）所述射頻信號的一個一階模式通過時，即得到很純凈的射頻信號；

5.5）上述經(jīng)濾波的射頻信號通過一個高增益放大器放大，然后用電子耦合器將功率按90:10的比例把信號分成兩部分；其中功率較高的部分被反饋到步驟5.1）所述光電調(diào)制模塊，功率為約3dBm的低功率部分作為標準射頻信號輸出。

6.如權(quán)利要求1或5所述超低相位噪聲的寬帶射頻信號源的獲取方法，其特征是，所述光電振蕩器的頻率范圍為2Ghz～4Ghz。