[發明專利]一種光學頻率標準傳遞中的超低噪聲放大器

有效

• 申請號: 201710693022.4
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107490918B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 蔡海文;馮子桐;楊飛;張茜;桂有珍;程楠;魏芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G02F1/39
• 分類號: G02F1/39;H01S3/10
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種光學頻率標準傳遞中的超低噪聲放大器，其特征在于，包括第一1×2光耦合器(11)、電光調制器(12)、聲光調制器(13)、環形器(14)、從激光器(15)、第二1×2光耦合器(16)、第三1×2光耦合器(17)、第四1×2光耦合器(18)、射頻帶通濾波器(19)、第一射頻放大器(20)、射頻參考信號電路(21)、第一鑒相器(22)、第一PID電路板(23)、射頻低通濾波器(24)、第二射頻放大器(25)、第二鑒相器(26)、第二PID電路板(27)、第一光電探測器(28)、第二光電探測器(29)和壓控振蕩器(30)；

所述的射頻參考信號電路(21)發出三路頻率參考信號：第一路本地頻率參考信號(211)進入第一鑒相器(22)的參考頻率輸入端口(221)，第二路頻率參考信號(212)進入第二鑒相器(26)的參考頻率輸入端口(261)，第三路頻率參考信號進入所述的電光調制器(12)的微波輸入端口(122)；

所述的第一1×2光耦合器(11)的輸入端(111)接收到光頻參考信號后，通過該第一1×2光耦合器(11)的第一輸出端口(112)輸出光學頻率標準信號，并經電光調制器(12)的光學輸入端口(121)輸入至電光調制器(12)，通過電光調制器(12)調制形成具有調制邊帶的激光后，經該電光調制器(12)的輸出端(123)和聲光調制器(13)的光學輸入端(131)輸入至聲光調制器(13)，該聲光調制器(13)的輸出口(133)連接環形器(14)的第一端口(141)，環形器(14)的第二端口(142)的輸出光經從激光器(15)的光學端口(152)注入從激光器(15)，經該從激光器(15)放大后經該從激光器(15)的光學端口(152)輸出，依次經環形器(14)的第二端口(142)、第三端口(143)和第二1×2光耦合器(16)的輸入端(161)輸入第二1×2光耦合器(16)，該第二1×2光耦合器(16)將輸入光分為二路，一路經第二1×2光耦合器(16)的第一輸出端(162)輸出，入射到第一光電探測器(28)產生射頻信號后依次經射頻帶通濾波器(19)、射頻放大器(20)和第一鑒相器(22)的信號頻率輸入端(222)輸入第一鑒相器(22)，并與所述的本地頻率參考信號(211)比對產生誤差信號后由第一鑒相器(22)的輸出端(223)輸出，經第一PID電路板(23)輸出控制信號經從激光器(15)的電流調制口(151)輸入，對從激光器(15)進行電流調制；另一路經第二1×2光耦合器(16)的第二輸出端(163)輸出，經第三1×2光耦合器(17)再分為兩路，其中一路從第三1×2光耦合器(17)的第一輸出端(172)輸出作為放大后的光頻輸出注入到下一路光纖鏈路中或提供給用戶使用，另外一路從第三1×2光耦合器(17)的第二輸出端(173)輸出，和通過該第一1×2光耦合器(11)的第二輸出端口(113)輸出的光頻參考信號在所述的第四1×2光耦合器(18)上合束后，經第四1×2光耦合器(18)的輸出端(183)輸出到第二光電探測器(29)拍頻產生射頻信號，該射頻信號依次經射頻低通濾波器(24)和第二射頻放大器(25)后，通過第二鑒相器(26)的信號頻率輸入端口(262)輸入到第二鑒相器(26)中，并和第二路頻率參考信號(212)比對后經由第二鑒相器(26)的輸出端口(263)輸出誤差信號至第二PID電路板(27)，經該第二PID電路板(27)輸出控制信號作用于壓控振蕩器(30)，該壓控振蕩器(30)輸出射頻信號作用于聲光調制器(13)，從而驅動聲光調制器(13)進行頻率調制，完成第二級PID環路反饋。

2.根據權利要求1所述的光學頻率標準傳遞中的超低噪聲放大器，其特征在于，所述的從激光器(15)的注入鎖定過程由兩級PID反饋環路進行鎖定，第一級用于注入光頻和從激光器光頻的自動大范圍頻率鎖定，第二級用于注入光頻和從激光器光頻的相位鎖定。