[發(fā)明專利]基于頻率調制的光電振蕩器和控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811344370.1
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109309334B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 閻棟梁
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: H01S1/00
• 分類號: H01S1/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝;金躍

本申請實施例中提供了一種基于頻率調制的光電振蕩器和控制方法，其中，該光電振蕩器包括：頻率調制單元，基于調制頻率對接收到的激光束進行調制，獲得第一調制光信號；光電調制單元，基于反饋信號對第一調制信號進行調制，獲得第二調制光信號；光電轉換單元，對第二調制光信號進行光電轉換，輸出光電信號；輸出單元，對光電信號進行處理，輸出反饋信號和光電振蕩器的輸出信號。本申請所述技術方案結構簡單，能夠將光電振蕩器近載頻10Hz～1kHz內相位噪聲較優(yōu)化至15dB以上，同時，保持了光電振蕩器的相位噪聲特色，不隨頻率的提升而產生惡化。

技術領域

本申請涉及振蕩器裝置領域，特別涉及一種基于頻率調制的光電振蕩器和控制方法。

背景技術

由于光腔遠優(yōu)于傳統(tǒng)微波腔的品質因數，光電振蕩器的相位噪聲非常優(yōu)越，而且其最顯著的優(yōu)點就是輸出信號的相位噪聲不隨頻率的提高而產生惡化。盡管光電振蕩器的相位噪聲非常優(yōu)越，但是其最大的缺點就是近載頻相位噪聲較差，尤其是頻偏10Hz～1kHz內的相位噪聲指標較差。目前國內外的光電振蕩器的結構主要是三種，分別是單環(huán)結構、雙環(huán)結構和多環(huán)結構，包括激光器、電光調制器、光耦合器、光纖環(huán)、光電探測器、射頻濾波器、微波放大器和電耦合器等。這些不同結構的目的是改善光電振蕩器的邊模抑制，但起不到優(yōu)化近載頻相位噪聲的作用，通常為了改善光電振蕩器的近載頻相位噪聲，是采用鎖定高穩(wěn)晶振或原子頻率標準的方式進行，但是采用這種傳統(tǒng)的微波鎖相模式，缺點是非常明顯的：1、采用傳統(tǒng)的微波鎖相模式，電路構造復雜，失去了光電振蕩器結構簡單的特點；2、采用傳統(tǒng)的微波鎖相模式構成的光電振蕩器，近載頻相位噪聲隨著頻率的提高而成比例的產生惡化，完全失去了光電振蕩器原有的相位噪聲不隨頻率提高而惡化的特色。

造成光電振蕩器近載頻相位噪聲較差的原因主要是兩個，一個是光纖環(huán)的Q值(品質因數)不夠理想造成的，這可以通過增加光纖的長度來對Q值進行控制，另一個是光纖造成的雙瑞麗散射和光纖接頭的反射會在光電探測器的輸入端造成和光路主信號的交調，交調的結果是光電探測后的射頻信號的近載頻相位噪聲變差，這是影響光電振蕩器近載頻相位噪聲的重要原因。本發(fā)明的目的就是解決交調造成的近載頻相位噪聲惡化。

發(fā)明內容

為解決上述問題之一，本申請?zhí)峁┝艘环N基于頻率調制的光電振蕩器和控制方法。

根據本申請實施例的第一個方面，提供了一種基于頻率調制的光電振蕩器，該光電振蕩器包括：

頻率調制單元，基于調制頻率對接收到的激光束進行調制，獲得第一調制光信號；

光電調制單元，基于反饋信號對第一調制信號進行調制，獲得第二調制光信號；

光電轉換單元，對第二調制光信號進行光電轉換，輸出光電信號；

輸出單元，對光電信號進行處理，輸出反饋信號和光電振蕩器的輸出信號。

優(yōu)選地，所述頻率調制單元包括：頻率調制器2；

所述頻率調制器2的第一輸入端用于接收激光束；其第二輸入端用于接收調制頻率；其輸出端與光電調制單元連接。

優(yōu)選地，所述頻率調制單元還包括：用于產生調制頻率的信號產生器10。

優(yōu)選地，所述信號產生器10的調制頻率范圍為：10Hz～10MHz，幅度范圍為：1mVp-p～1Vp-p。

優(yōu)選地，所述光電調制單元采用電光調制器3；

所述電光調制器3的第一輸入端用于接收第一調制光信號；其第二輸入端與輸出單元連接；其輸出端與光電轉換單元連接。

優(yōu)選地，所述光電轉換單元包括：依次沿第二調制光信號設置的光耦合器4、光纖環(huán)5和光電探測器6。

優(yōu)選地，所述輸出單元包括：

射頻濾波器7，對所述光電信號進行邊摸選擇，輸出濾波信號；