[發明專利]基于半導體激光器單周期振蕩的波形產生裝置及方法

在審

• 申請號: 202010434314.8
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111478176A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 周沛;張仁恒;李念強;包華龍
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H01S5/00
• 分類號: H01S5/00;H01S5/026
• 代理公司: 蘇州智品專利代理事務所(普通合伙) 32345
• 代理人: 王利斌

1.基于半導體激光器單周期振蕩的波形產生裝置，其特征在于包括主激光器、相位調制器、微波信號源、1′n光耦合器、n個單周期振蕩支路、n′1光耦合器和光電探測器；所述相位調制器上設置有光輸入端以及射頻輸入端；光電探測器上設置有輸入端和輸出端；

主激光器的輸出端、相位調制器的光輸入端、1′n光耦合器的輸入端依次連接，微波信號源的輸出端與相位調制器的射頻輸入端連接；

其中n為支路的個數，所述1′n光耦合器上設有一個光輸入端和n個輸出端，相位調制光信號通過1′n光耦合器后被耦合成n個支路，并分別從對應輸出端耦合入n個單周期振蕩支路；所述n′1光耦合器上設有n個輸入端和一個輸出端，n個單周期振蕩支路分別從對應端口耦合入n′1光耦合器并從其輸出端導出；n′1光耦合器的輸出端與光電探測器輸入端相連，微波任意波形信號從所述光電探測器的輸出端導出；

所述的n個單周期振蕩支路中每一個支路中均包括第一光衰減器、光環行器、從激光器、第二光衰減器、光纖移相器；其中光環行器上設置a端口、b端口、c端口；每一個支路上沿著光傳播方向均依次設置所述的第一光衰減器、光環行器、從激光器、第二光衰減器、光纖移相器；

在每一支路中，光信號通過第一光衰減器后經光環行器的a端口導入光環行器，由光環行器的b端口導出并注入到從激光器中，從激光器發出的光信號經光環行器的b端口導入光環行器、光環行器的c端口輸出的光信號依次進入第二光衰減器和光纖移相器；光纖移相器的輸出的信號連接到n′1光耦合器的對應輸入端。

2.根據權利要求1所述的基于半導體激光器單周期振蕩的波形產生裝置，其特征在于：所述從激光器為輸出端不帶隔離器的單模分布反饋式半導體激光器或分布布拉格反射激光器。

3.根據權利要求1所述的基于半導體激光器單周期振蕩的波形產生裝置，其特征在于：所述1′n光耦合器和n′1光耦合器的各個支路中功率平均分配。

4.基于半導體激光器單周期振蕩的波形產生方法，其特征在于，使用權利要求1所述的基于半導體激光器單周期振蕩的波形產生裝置生成微波任意波形，包括以下步驟：

步驟一、主激光器產生連續光信號輸入相位調制器，微波信號源產生頻率為f_m的單頻微波信號驅動相位調制器，得到帶有高階邊帶的相位調制光信號，每條光邊帶的頻率間隔為f_m；所述相位調制光信號經1′n光耦合器被耦合入n個單周期振蕩支路，每一個支路中均包括第一光衰減器、光環行器、從激光器、第二光衰減器、光纖移相器；在第i單周期振蕩支路中，設置第一光衰減器和從激光器的工作電流，使得從激光器的單周期振蕩頻率被相位調制光信號的第i階調制光邊帶鎖定為if_m(i=1, 2, 3… n)。