[實用新型]一種低相位噪聲光電振蕩器

有效

• 申請號: 201921492794.2
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN210326461U
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 于晉龍;馬闖
• 申請（專利權）人: 南京合太光電科技有限公司
• 主分類號: H01S1/02
• 分類號: H01S1/02
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 宋平

本實用新型公開了一種低相位噪聲光電振蕩器，相位調制器通過第一偏振控制器和第二偏振控制器分別連接激光器和偏振分束器，激光器輸出直流光信號經過第一偏振控制器進入相位調制器，相位調制器調制后的光信號經過第二偏振控制器入射到偏振分束器，調節第二偏振控制器使得光信號45度角進入偏振分束器，相位信號轉換為兩路功率相等的強度信號；本實用新型結構的光電振蕩器只有同時滿足內部第一環路決定的模式和第二環路決定的模式的信號才可以起振，其它的模式得到了良好的抑制，能夠獲得了單縱模輸出，不僅可以更好的抑制邊模，結合雙平衡光電探測器可以抑制掉包括激光器相對強度噪聲在內的環路共模噪聲，保證輸出信號的信號質量。

技術領域

本實用新型涉及微波技術和光電子技術領域，尤其涉及一種低相位噪聲光電振蕩器。

背景技術

光電振蕩器是一種光、電微波/毫米波信號發生裝置，它的基本結構是利用光源、電光調制器、光電探測器、電濾波器所構成的一個反饋回路，但光電振蕩器系統存在的一個主要問題是信號高Q值與邊模抑制之間的矛盾，為了得到低相位噪聲的微波信號，一般通常采用長光纖腔的結構，但在長腔情況下，難以保證光電振蕩器的單縱模輸出。

目前用于解決這一矛盾的方案主要有以下幾類，一是采用多環路結構，多環路結構中的光電混合的多環路光電振蕩器結構存在使用了多套光電轉換裝置，增加了系統的噪聲和系統成本的問題；多環路結構中的光域耦合多環路結構的光電振蕩器分為兩種，一種是偏振雙環路OEO，這一方案需要仔細的控制腔內兩路光場的偏振態；一種是波長多環路OEO，這一方案需要多個波長不同的激光器和與波長對應的波分復用器，在一定程度上增加了系統的成本，多個激光器波長的抖動將會加劇輸出信號的惡化；二是采用級聯濾波模式，級聯濾波模式中的回音廊濾波模式方案存在插入損耗過大、可調諧性差以及額外增加的腔損耗的問題，降低了諧振腔的Q值，使得輸出信號的相位噪聲惡化；采用在OEO諧振腔內嵌入一個環形濾波器或者F-P濾波器，此方案存在抑制邊模效果有限的缺點；三是采用注入鎖定，注入鎖定DFB激光的方式抑制邊模，存在輸出信號的相位噪聲急劇惡化的問題；直接外部微波信號注入光電振蕩器，存在注入信號的相位噪聲直接影響OEO輸出信號的相位噪聲使得其長腔失去了意義的問題，因此本實用新型提出一種低相位噪聲光電振蕩器，以解決現有技術中的不足之處。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提出一種低相位噪聲光電振蕩器，本實用新型結構的光電振蕩器只有同時滿足內部第一環路決定的模式和第二環路決定的模式的信號才可以起振，其它的模式得到了良好的抑制，能夠獲得了單縱模輸出，不僅可以更好的抑制邊模，結合雙平衡光電探測器可以抑制掉包括激光器相對強度噪聲在內的環路共模噪聲，保證輸出信號的信號質量。

本實用新型提出一種低相位噪聲光電振蕩器，包括相位調制器、偏振分束器、第一光放大器、第二光放大器和雙平衡光電探測器，所述相位調制器通過第一偏振控制器和第二偏振控制器分別連接激光器和偏振分束器，所述激光器輸出直流光信號經過第一偏振控制器進入相位調制器，所述相位調制器調制后的光信號經過第二偏振控制器入射到偏振分束器，調節所述第二偏振控制器使得光信號45度角進入偏振分束器，相位信號轉換為兩路功率相等的強度信號，所述第一光放大器和第二光放大器連接雙平衡光電探測器，一路強度信號經過光纖、可調諧光延長線、第二光放大器進入雙平衡光電探測器端口，另一路強度信號經過光纖、可調光衰減器、第一光放大器進入到雙平衡光電探測器端口轉換成電信號，再經過微波放大器、帶通濾波器和電耦合器反饋，反饋后的電信號驅動相位調制器形成閉環振蕩回路。

進一步改進在于：所述光纖包括第一光纖和第二光纖，所述偏振分束器通過第一光纖和第二光纖分別連接可調諧光延長線和可調光衰減器。

進一步改進在于：所述相位調制器為鈮酸鋰相位調制器。

進一步改進在于：所述第一光放大器和第二光放大器均為半導體光放大器。

進一步改進在于：所述第二光纖通過可調光衰減器連接第一光放大器。