[實用新型]一種基于輔助變頻技術的低噪聲光電振蕩器

有效

• 申請號: 201520836176.0
• 申請日: 2015-10-27
• 公開（公告）號: CN205141352U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 柳勇;方立軍;馬駿;張焱;吉宗海
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H01S1/00
• 分類號: H01S1/00
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 胡治中

技術領域

本實用新型涉及光電振蕩器技術，具體涉及一種基于輔助變頻技術的低噪聲光電振蕩器。

背景技術

光電振蕩器是一種不同于傳統振蕩器（如圖1所示）的新型振蕩器，有學者稱之為“終極振蕩器”，高頻率、低相位噪聲特性具有極大技術優勢光電振蕩器優點：超低相噪性能，且與振蕩頻率無關；振蕩頻率高（頻率范圍可覆蓋1GHz-100GHz）；調諧范圍寬、速度快，振動敏感性低(10^-12/g)。微波光電振蕩器可能是頻率源領域一次重要技術革命，將為未來高性能雷達、電子戰系統提供一種全新的技術路徑。

光電振蕩器的相位噪聲與光纖延時的二次方成近似反比關系，因此增加振蕩回路的延時時間是降低微波光電振蕩器相位噪聲的有效手段，由于相位存在360°周期性，因此單回路微波光電振蕩存在頻率模糊性，其頻率周期為

式中，為光反饋回路時延。為獲得高頻譜純度，實現對其他周期頻率的抑制，為獲得高頻譜純度，實現對其他周期頻率的抑制，目前常規的微波光電振蕩器采用雙回路法對它頻進行抑制，這種方案依然存在周期性，振蕩回路濾波器就是實現對它頻抑制的技術手段，原理上微波光電振蕩器相位噪聲越低，則等效延時時間越長，頻率模糊間隔越小，則振蕩回路濾波器越窄。由于微波光電振蕩器工作頻率較高，由于微波光電振蕩器的工作頻率較高，相對帶寬受工程實現的限制，相對帶寬一般難以小于千分之一。換言之，現有的常規光電振蕩器回路帶寬對回路延時長度的限制，制約了振蕩器的相位噪聲的性能。

實用新型內容

針對現有技術的上述不足，本實用新型提供一種基于輔助變頻技術的低噪聲光電振蕩器，其具體結構如下：

一種基于輔助變頻技術的低噪聲光電振蕩器，包括光源1、調制器2、光分器3、長時延光路4、短時延光路5、第一光接收器6、第二光接收器7、電合路器8、放大耦合器10、輔助變頻濾波器組件11。其中，

光源1的輸出端經調制器2與光分器3的輸入端相連。光分器3將接收到光信號分成兩路，一路光信號經長時延光路4傳遞至第一光接收器6，另一路光信號經短時延光路5傳遞至第二光接收器7。第一光接收器6的輸出端、第二光接收器7的輸出端分別與電合路器8的輸入端相連接。電合路器8的輸出端經輔助變頻濾波器組件11與放大耦合器10的輸入端相連接。放大耦合器10的一路輸出端與調制器2相連接，放大耦合器10的另一路輸出端為本超窄帶低噪聲光電振蕩器的輸出端。

進一步說，輔助變頻濾波器組件11包括下變頻器12、窄帶濾波器13、上變頻器14、變頻濾波器15、延時器16、輔助振蕩源17。其中，下變頻器12的輸出端經窄帶濾波器13與上變頻器14的一個輸入端相連。輔助振蕩源17分別與下變頻器12、延時器16連接，并提供時鐘信號。延時器16的輸出端與上變頻器14的另一個輸入端相連接。上變頻器14的輸出端與變頻濾波器15的輸入端相連接。下變頻器12的輸入端為本輔助變頻濾波器組件11的輸入端，變頻濾波器15的輸出端為本輔助變頻濾波器組件11的輸出端。

有益的技術效果

針對常規光電振蕩器（圖1所示）由光源、調制器、光分器、長時延光路、短時延光路、光接收器、光接收器、電合路器、濾波器、放大耦合器等組成，由于微波光電振蕩器的工作頻率較高，相對帶寬受工程實現的限制，相對帶寬一般難以小于千分之一的技術難題，本實用新型由輔助變頻濾波器組件代替原振蕩器中濾波器，降低工作頻率，以減低回路等效帶寬。所述的輔助變頻濾波器組件由下變頻、窄帶濾波器、上變頻器、寬帶濾波器、延時器、輔助振蕩源組成。

該實用新型通過輔助變頻降低振蕩回路濾波器的工作頻率，使系統可以實現更窄的回路濾波器，從而使微波光電振蕩器可以采用更長的延時回路，最終實現振蕩器超低相位噪聲。由于輔助變頻濾波器組件引入了輔助振蕩源，會引入附加的相位噪聲，因此采用了先下變頻，再上變頻方法對引入附加的相位噪聲進行噪聲相消。

本實用新型克服了常規光電振蕩器回路帶寬對回路延時長度的限制，制約了振蕩器的相位噪聲的性能，為改善光電振蕩器的相位噪聲提供了一個全新的方法。

附圖說明

圖1是常規光電振蕩器原理圖。

圖2是本實用新型的結構原理圖。

圖3是圖2中輔助變頻濾波器組件11的結構原理圖。

具體實施方式

現結合附圖詳細說明本實用新型的結構特點。