[發明專利]基于級聯微波光子濾波器的寬帶可調諧的光電振蕩器

有效

• 申請號: 201710736705.3
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107565305B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 張新亮;于源;唐海濤
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01S1/02
• 分類號: H01S1/02
• 代理公司: 42201 華中科技大學專利中心
• 代理人: 廖盈春;曹葆青<國際申請>=<國際公布>

1.一種基于級聯微波光子濾波器的寬帶可調諧的光電振蕩器，其特征在于，包括：依次相連的第一激光器(1)、第一偏振控制器(2)、相位調制器(3)、第一MPBF單元(4)、第二MPBF單元(5)、第一可調光衰減器(7)、光電探測器(8)、電放大器(9)和電功分器(10)；

所述電功分器(10)的第一輸出端用于輸出產生的微波信號，所述電功分器(10)的第二輸出端與所述相位調制器(3)的射頻口相連；

工作時，相位調制信號進入第一MPBF單元(4)后，利用窄帶寬的寬帶可調諧的單通帶微波光子濾波器進行第一次選模，從而選擇光電振蕩器的起振頻率，再通過第二MPBF單元(5)后實現超窄帶寬的MPBF進行第二次輔助選模實現光電振蕩器單模起振；

所述第一MPBF單元(4)包括：依次相連的第二激光器(4-1)、第二偏振控制器(4-2)、第一光放大器(4-3)和第二可調光衰減器(4-4)；其第一端口與所述第二可調光衰減器(4-4)連接的第二光環形器(4-5)，其輸入端與所述第二光環形器(4-5)的第二端口連接的高非線性光傳輸媒介(4-6)，以及其第二端口與所述高非線性光傳輸媒介(4-6)的輸出端連接的第一光環形器(4-7)；

所述第一光環形器(4-7)的第一端口用于與所述相位調制器(3)相連，所述第一光環形器(4-7)的第三端口空載，所述第二光環形器(4-5)的第三端口與第二MPBF單元(5)輸入端相連；

工作時，相位調制信號與相向傳輸的泵浦光在所述高非線性光傳輸媒介(4-6)中發生受激布里淵散射，在低于泵浦光頻率10GHz附近會產生一個窄帶寬的布里淵增益譜，當相位調制信號的一個邊帶剛好進入增益譜范圍內，就會被放大，使得相位調制信號的±1階邊帶幅度平衡被打破，會有相應頻率的微波信號被探測出，實現第一路微波光子濾波器。

2.如權利要求1所述的光電振蕩器，其特征在于，所述高非線性光傳輸媒介(4-6)為高非線性光纖或標準單模光纖或色散位移光纖或者其他具有強受激布里淵散射效應的器件。

3.如權利要求1所述的光電振蕩器，其特征在于，所述第一MPBF單元(4)為超高品質因子諧振器件，所述諧振器件為微球、微盤或微環。

4.如權利要求1所述的光電振蕩器，其特征在于，所述第二MPBF單元(5)包括：2×1耦合器(5-1)、第一半導體光放大器(5-2)、第一光學帶通濾波器(5-3)和1×2耦合器(5-4)；

所述2×1耦合器(5-1)的輸出端口依次通過標準單模光纖與第一半導體光放大器(5-2)、第一光學帶通濾波器(5-3)、1×2耦合器(5-4)的輸入端相連；1×2耦合器(5-4)的一個輸出端與2×1耦合器(5-1)的第二端口相連構成一個有源環，1×2耦合器(5-4)的另一個輸出端與第二可調光衰減器(7)相連；所述2×1耦合器(5-1)的第一端口與第一MPBF單元(4)的輸出端相連。

5.如權利要求1所述的光電振蕩器，其特征在于，所述第二MPBF單元(5)包括：第三激光器(6-1)、1×2耦合器(6-2)、第二半導體光放大器(6-3)、第二光學帶通濾波器(6-4)、2×2耦合器(6-5)、第二光放大器(6-6)；

所述第三激光器(6-1)與1×2耦合器(6-2)的一個輸入端相連；1×2耦合器(6-2)輸出端依次與第二半導體光放大器(6-3)、第二光學帶通濾波器(6-4)、2×2耦合器(6-5)的第一端口相連；2×2耦合器(6-5)的第四端口依次與第二光放大器(6-6)、2×2耦合器(6-5)的第二端口相連構成一個有源環；所述1×2耦合器(6-2)的一個輸入端口與第一MPBF單元(4)的輸出端相連；2×2耦合器(6-5)的第三端口與第二可調光衰減器(7)相連。

6.如權利要求1所述的光電振蕩器，其特征在于，所述第二MPBF單元(5)包括：第一布拉格光柵(7-1)、第三半導體光放大器(7-2)、第二布拉格光柵(7-3)；

所述第一布拉格光柵(7-1)的輸入端與第一MPBF單元(4)相連，第一布拉格光柵(7-1)的輸出端依次與第三半導體光放大器(7-2)、第二布拉格光柵(7-3)相連，第二布拉格光柵(7-3)的輸出端與第二可調光衰減器(7)相連。