[發(fā)明專利]可調(diào)線性啁啾毫米波光發(fā)生器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610116633.8
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN105529598A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董小偉;王志軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S1/02
• 分類號(hào): H01S1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及毫米波通信領(lǐng)域，尤其涉及一種可調(diào)線性啁啾毫米波光發(fā)生器。

背景技術(shù)

電學(xué)毫米波發(fā)生器主要是由真空電子器件和固態(tài)功率源來承擔(dān)。真空電子器件雖然可以產(chǎn)生很高的輸出功率，但是制作工藝?yán)щy，需要強(qiáng)磁場和特殊的電子槍，導(dǎo)致器件重量增大，制造成本提高，僅適用于有限的應(yīng)用場合。固態(tài)毫米波振蕩器受到結(jié)電容等電氣性能的影響，調(diào)諧范圍較窄(小于10%)，并且幅頻特性較差，相位噪聲較高。因此，近年來人們提出采用光學(xué)方法產(chǎn)生毫米波的方案。

目前毫米波光發(fā)生器方案大致可分為：一是使用外部光學(xué)調(diào)制法，即將攜帶傳輸信息的毫米波射頻信號(hào)直接加載到外部光學(xué)調(diào)制器上形成雙邊帶調(diào)制的光學(xué)信號(hào)，在光接收機(jī)中，每個(gè)邊帶與中心頻率拍頻產(chǎn)生所需要的毫米波射頻信號(hào)。二是采用光外差法，即傳輸兩個(gè)頻率差等于所需毫米波頻率的窄線寬光波，其中之一攜帶所要傳輸信息的基帶數(shù)據(jù)，當(dāng)這兩個(gè)光波信號(hào)傳輸?shù)焦馓綔y器時(shí)，通過光外差獲得毫米波信號(hào)。三是交互式光學(xué)調(diào)制法，即采用波長接近但稍微偏離光纖光柵反射范圍的入射光波，當(dāng)該光波通過位于光纖光柵中部的交互式調(diào)相器時(shí)發(fā)生頻移，其光譜中的一小部分進(jìn)入光纖光柵帶寬被反射回去，如此多次產(chǎn)生高階邊帶毫米波調(diào)制信號(hào)。利用該方法Tetsuya等人通過4.4GHz射頻輸入信號(hào)的12階邊帶產(chǎn)生了52.8GHz的毫米波信號(hào)[TetsuyaKawanishi,et.al,“Integratedreciprocatingopticalmodulatorforopticalhigh-ordersidebandgeneration”,JapaneseJournalAppliedphysics,2004,43(8B):5719-5794]。但是，上述毫米波光發(fā)生系統(tǒng)，通常成本較高，信號(hào)形式簡單，調(diào)節(jié)靈活性較差，無法滿足未來寬帶無線通信和雷達(dá)制導(dǎo)等國防發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有毫米波光發(fā)生器暴露出的不可調(diào)諧及高成本，提出一種可調(diào)線性啁啾毫米波光發(fā)生器。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種可調(diào)線性啁啾毫米波光發(fā)生器，包括，鎖模激光器、第一1×2光耦合器、第二1×2光耦合器、第一至第N光微環(huán)諧振腔、可調(diào)多波長激光器、光隔離器、可調(diào)光延遲線、光電探測器。

所述的鎖模激光器的輸出端口與第一1×2光耦合器的第一端口相連，第一1×2光耦合器的第二端口與光隔離器的輸入端口相連，第一1×2光耦合器的第三端口與可調(diào)光延遲線的一端相連。

第一光微環(huán)諧振腔的輸出端口連接第二光微環(huán)諧振腔的輸入端口，第二光微環(huán)諧振腔的輸出端口連接第三光微環(huán)諧振腔的輸入端口，……，第N-1光微環(huán)諧振腔的輸出端口連接第N光微環(huán)諧振腔的輸入端口。

可調(diào)多波長激光器的第一至第N輸出端口分別與第一至第N光微環(huán)諧振腔的上載端口相連。

光隔離器的輸出端口連接第一光微環(huán)諧振腔的輸入端口，第N光微環(huán)諧振腔的輸出端口連接第二1×2光耦合器的第二端口，第二1×2光耦合器的第三端口與可調(diào)光延線的另一端相連，第二1×2光耦合器的第一端口與光電探測器的輸入端口相連。

所述的第一光微環(huán)諧振腔的半徑為10μm，第二至第N光微環(huán)諧振腔的半徑依次增加5μm。

所述的可調(diào)多波長激光器第一至第N端口的輸出波長分別與第一至第N微環(huán)諧振腔的中心諧振波長相一致，其輸出功率在0mW～100mW之間可調(diào)。

本發(fā)明提出一種可調(diào)線性啁啾毫米波光發(fā)生器，有益效果具體如下：

(1)能輸出具有線性啁啾、高頻率、低噪聲的脈沖毫米波。

(2)通過調(diào)節(jié)多波長激光器各端口的輸出功率，能實(shí)現(xiàn)毫米波脈沖波形的任意調(diào)節(jié)。

附圖說明

圖1可調(diào)線性啁啾毫米波光發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

如圖1，一種可調(diào)線性啁啾毫米波光發(fā)生器，包括，鎖模激光器1、第一1×2光耦合器11、第二1×2光耦合器12、第一至第N光微環(huán)諧振腔61、62、……、6N、可調(diào)多波長激光器7、光隔離器5、可調(diào)光延遲線8、光電探測器2。

所述的鎖模激光器1的輸出端口與第一1×2光耦合器11的第一端口相連，第一1×2光耦合器11的第二端口與光隔離器5的輸入端口相連，第一1×2光耦合器11的第三端口與可調(diào)光延遲線8的一端相連。