[實用新型]半導體光放大器的可調諧微波信號源的裝置

有效

• 申請號: 201420280197.4
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN204180086U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 夏菽蘭;王吉林;王如剛;陳榮;紀正飚
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: H04B10/516
• 分類號: H04B10/516;H01S1/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術領域

本實用新型涉及一種半導體光放大器的可調諧微波信號源的裝置，主要應用于無線傳感網、光纖通信及微波光子學等技術領域。?

背景技術

科技的高速發展使得信息的交互量飛速增加，通信的容量劇增，個人或終端對帶寬的需求似乎永無滿足，接入的靈活、便捷也成為不可缺少的要素。因此，無線與寬帶成為通信和信息系統的發展趨勢。寬帶的要求在有線傳輸或接入上由光纖給出了優良的解決方案，而靈活性的提升還需依靠無線通信方式的天生優勢，與此同時，要盡可能保證通信的容量。為提高無線通信系統的帶寬并實現高速通信，必然要采用更高頻率且有足夠質量保證的高頻載波，因此高頻載波源或微波源在通信與信息系統中起著至關重要的作用。另外，高頻微波信號源在現代多個領域有著重要的應用，例如，雷達系統、超寬帶脈沖無線電系統、光電測量、探測以及成像等領域。因此，高質量的可調微波信號在雷達、傳感和無線通信等領域有著廣闊的應用前景。在光纖系統中，傳輸的微波信號會受到光纖色散等因素的影響而發生畸變和失真，且微波頻率越高受到的影響越大。目前獲得微波信號的產生主要集中在光注入，光鎖相，外調制器倍頻及光電振蕩器等方法上，取得了一定的成果。如高士明等提出的發明專利，申請號:CN20081006124.7，采用微波源和電光調制器的方法獲得了11GHz的微波信號。有的學者提出了通過布里淵散射，結合光外差法獲得微波信號的方案，如傅嬌嬌等提出的發明專利，申請號：CN200910155858.4，采用布里淵散射與泵浦光的差頻獲得微波信號，王如剛等人提出的發明專利(公開號：CN102856778A)，采用布里淵散射方法獲得可調諧微波信號。但是，這些產生微波信號的可調諧范圍較小，限制其在雷達等領域的應用，且系統比較復雜，增加了系統的成本，而且系統的體積都比較大，不適用于目前小型化和高集成化的發展趨勢。?

實用新型內容

本實用新型目的是：克服現有技術的以上缺點，為了獲得高頻寬帶可調諧的微波信號等問題，本實用新型提供一種半導體光放大器的可調諧微波信號源的裝置，提出的裝置與方法不僅能夠產生高頻微波信號，而且能夠獲得多帶寬可調諧的微波信號源。?

本實用新型的目的是這樣實現的：半導體光放大器的可調諧微波信號源的裝置，其特征是包括直流源100、半導體光放大器101、光隔離器102、光濾波器103、光放大器104、馬赫曾德爾干涉儀105、光纖111、光電探測器112，電放大器113和耦合器114并依次連接；馬赫曾德爾干涉儀105的構成是，其中第二耦合器106、長度可調光纖延遲線107、?可調衰減器108、第三耦合器109依次連接構成一分臂，調制器110并聯第二耦合器106與第三耦合器109兩輸出端之間構成另一分臂；從馬赫曾德爾干涉儀105輸出信號光經光纖111后進入到光電探測器112，經光電探測器112轉換的電信號進入到的電放大器113，放大后的電信號經耦合器114分出兩束信號，一束進入到調制器110，另一路信號作為微波信號115輸出。?

所述的光濾波器103是寬帶光濾波器，其作用是使半導體光放大器101的自發輻射譜平坦化。?

所述的光源為半導體光放大器101的輸出的寬帶光譜，也可以是其它結構的寬帶光源。?

所述微波信號的可調諧性，通過調節可調光延遲線107的長度來獲得可調諧的微波信號。?

所述光電探測器112可以是平衡探測器，也可以是其它種類的光電探測器。?

所述可調光纖延遲線107也可以使用其它具有調節馬赫澤德爾干涉儀105臂長的器件。?

所述光纖111可以是普通單模光纖，也可以是其它具有大色散數值的色散位移光纖等中的一種。?

所述調制器110可以是相位調制器、強度調制器或者偏振調制器等的一種。?

所述可調衰減器108的作用是為了平衡馬赫澤德爾干涉儀105兩個分臂的功率值。?

半導體光放大器的可調諧微波信號源的方法，通過調節可調光延遲線107長度，控制馬赫澤德爾干涉儀的兩個臂長，從而產生共振頻率，輸出微波信號的頻率是由馬赫澤德爾干涉儀兩個分臂(兩個環形腔)的長度決定，所述微波信號的可調諧性，通過調節可調光延遲線107的長度來獲得可調諧的微波信號。具體可以描述為：?

當不考慮反饋，且若調制器110被頻率為Ω的微波信號所驅動，那么調制器110輸出的光信號強度可以表示為：?

P(t)∝V_bias+V_RFcos(Ωt)?