[發明專利]混沌光電振蕩器及其混沌信號產生方法

在審

• 申請號: 201910144561.1
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109687259A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 李明;王光強;郝騰飛;祝寧華
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S1/02
• 分類號: H01S1/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種混沌光電振蕩器，其特征在于，包括：掃頻激光器(1)、相位調制器(2)、環形器(4)、線性啁啾光纖布拉格光柵(5)、光電探測器(7)、電放大器(8)以及分束器(9)；

所述掃頻激光器(1)、相位調制器(2)、環形器(4)以及光電探測器(7)依次連接，所述線性啁啾光纖布拉格光柵(5)連接于所述環行器(4)上，所述光電探測器(7)、電放大器(8)、分束器(9)以及相位調制器(2)依次并首尾連接形成環路。

2.根據權利要求1所述的混沌光電振蕩器，其特征在于，所述掃頻激光器(1)、相位調制器(2)、環形器(4)、光電探測器(7)之間以及所述線性啁啾光纖布拉格光柵(5)與環行器(4)之間均通過光纖連接，其中所述環形器(4)與所述光電探測器(7)之間的光纖為延時光纖，長度為數米或者數千米。

3.根據權利要求1所述的混沌光電振蕩器，其特征在于，所述光電探測器(7)、電放大器(8)、分束器(9)以及相位調制器(2)之間通過電纜連接。

4.根據權利要求1所述的混沌光電振蕩器，其特征在于，所述掃頻激光器(1)為電流驅動的掃頻半導體激光器或者基于單邊帶調制的掃頻激光器；所述掃頻激光器(1)的發光波長呈周期性變化。

5.根據權利要求1所述的混沌光電振蕩器，其特征在于，所述掃頻激光器(1)、相位調制器(2)、線性啁啾光纖布拉格光柵(5)、環形器(4)以及光電探測器(7)共同組成一個微波光子濾波器；所述微波光子濾波器的通頻帶由所述掃頻激光器(1)與線性啁啾光纖布拉格光柵(5)反射譜的差決定。

6.根據權利要求5所述的混沌光電振蕩器，其特征在于，所述微波光子濾波器的變化周期與信號在所述光電探測器(7)、電放大器(8)、分束器(9)以及相位調制器(2)形成的環路中傳輸一周的延時相匹配，滿足傅里葉域鎖模條件：

nT＝Tr

其中n為正整數，T為所述微波光子濾波器的變化周期，Tr為信號在所述光電探測器(7)、電放大器(8)、分束器(9)以及相位調制器(2)形成的環路中傳輸一周的延時。

7.根據權利要求1所述的混沌光電振蕩器，其特征在于，所述光電探測器(7)、電放大器(8)、分束器(9)以及相位調制器(2)形成的環路的色散控制到零，以使不同頻率的信號在所述環路中具有相同的延時。

8.根據權利要求1所述的混沌光電振蕩器，其特征在于，所述混沌光電振蕩器還包括光隔離器；所述光隔離器連接于所述相位調節器(2)與所述環形器(4)之間，用于防止光信號從所述環形器向所述相位調節器方向傳輸。

9.根據權利要求8所述的混沌光電振蕩器，其特征在于，所述混沌光電振蕩器還包括偏振控制器；所述偏振控制器連接于所述相位調節器(2)與所述光隔離器之間或者連接于所述光隔離器與所述環形器(4)之間，用于調節所述混沌光電振蕩器的偏振態。

10.一種采用權利要求1至9中任一項所述的混沌光電振蕩器產生混沌信號的方法，其特征在于，所述方法包括：

掃頻激光器(1)發出光信號傳輸至相位調制器(2)；

所述相位調制器(2)對所述光信號進行相位調制后，經過偏振控制器調整線路的偏振態，再經光隔離器傳輸至線性啁啾光纖布拉格光柵(5)；

所述線性啁啾光纖布拉格光柵(5)將所述相位調制的光信號轉化為強度調制的光信號，通過環形器(4)經延時光纖傳輸至光電探測器(7)；

所述光電探測器(7)將所述強度調制的光信號轉換為電信號，傳輸至電放大器(8)；

所述電放大器(8)將所述電信號放大，經分束器(9)輸出，并反饋回相位調制器(2)；

當反饋回相位調制器(2)的電信號的強度達到預設閾值時，光電探測器(7)、電放大器(8)、分束器(9)以及相位調制器(2)之間形成的環路中產生混沌信號。