[發明專利]基于片上集成系統的光電振蕩器及生成微波信號的方法

有效

• 申請號: 202011644742.X
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112787204B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 徐路;王磊;肖希
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院有限公司;武漢光谷信息光電子創新中心有限公司
• 主分類號: H01S1/02
• 分類號: H01S1/02;H04B10/70
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

1.一種基于片上集成系統的光電振蕩器，其特征在于，包括：

光輸入單元，其用于輸出第一頻率的第一光信號以及第二頻率的第二光信號；

用于構成光電混合諧振腔的光電循環回路，其包括基于片上集成系統的光力諧振模塊，所述光電循環回路用于接收并調制所述第一光信號，所述光力諧振模塊用于使調制后的所述第一光信號通過諧振產生聲子信號，且還通過所述聲子信號調制所述光電循環回路接收的所述第二光信號并輸出，以在所述光電循環回路中循環；

其中，所述光力諧振模塊包括依次連接的第一光波導、第一耦合器、第一光力諧振腔、聲子波導、第二光力諧振腔、第二耦合器和第二光波導；

所述第一光波導用于接收調制后的所述第一光信號，所述第一耦合器用于將調制后的所述第一光信號耦合進所述第一光力諧振腔，以產生所述聲子信號；

所述第二光波導用于接收所述第二光信號，所述第二耦合器用于將所述第二光信號耦合進所述第二光力諧振腔；

所述第二光力諧振腔用于接收通過所述聲子波導傳輸的所述聲子信號，以使所述聲子信號對第二光信號進行調制；

所述第二耦合器還用于將調制后的所述第二光信號輸出到第二光波導。

2.如權利要求1所述的基于片上集成系統的光電振蕩器，其特征在于，

所述光電循環回路還包括單邊帶信號調制模塊、光環形器、光學濾波模塊、光電探測器、射頻放大模塊和射頻耦合器；

所述單邊帶信號調制模塊的光輸入端和光輸出端分別與所述光輸入單元和光力諧振模塊相連，用于接收并調制所述第一光信號；

所述光環形器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口用于與所述光輸入單元相連，所述第二端口與所述光力諧振模塊相連，所述第三端口與所述光學濾波模塊相連；

所述光學濾波模塊用于接收調制后的所述第二光信號，并與所述光電探測器的光學輸入端口相連；

所述光電探測器的射頻輸出端口與所述射頻放大模塊相連；

所述射頻放大模塊與所述射頻耦合器的輸入端口相連；

所述射頻耦合器包括第一輸出端口和第二輸出端口，所述第一輸出端口與所述單邊帶信號調制模塊的射頻輸入端口相連，所述第二輸出端口作為信號源輸出。

3.如權利要求1所述的基于片上集成系統的光電振蕩器，其特征在于：

所述第一光波導的輸入端和第二光波導的輸出端上設有耦合光柵。

4.如權利要求1所述的基于片上集成系統的光電振蕩器，其特征在于：所述第二光力諧振腔包括用于進行模式選擇的機械模。

5.如權利要求1所述的一種基于片上集成系統的光電振蕩器，其特征在于：所述光力諧振模塊為光子晶體結構。

6.如權利要求1所述的基于片上集成系統的光電振蕩器，其特征在于，所述光輸入單元為單光源設備，并分成兩路以輸出所述第一光信號和第二光信號。

7.如權利要求1所述的基于片上集成系統的光電振蕩器，其特征在于，所述光輸入單元包括：

第一光輸入模塊，其用于輸出所述第一光信號；

第二光輸入模塊，其用于輸出所述第二光信號。

8.一種利用權利要求1所述的基于片上集成系統的光電振蕩器生成微波信號的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

利用光輸入單元分別輸出第一頻率的第一光信號以及第二頻率的第二光信號；

利用光電循環回路接收并調制所述第一光信號；

利用第一光波導接收調制后的所述第一光信號，并通過所述第一耦合器將調制后的所述第一光信號耦合進所述第一光力諧振腔，以產生聲子信號；

利用第二光波導接收所述第二光信號，并通過所述第二耦合器將所述第二光信號耦合進所述第二光力諧振腔；

利用第二光力諧振腔接收通過所述聲子波導傳輸的所述聲子信號，以使所述聲子信號對第二光信號進行調制；

再利用所述第二耦合器將調制后的所述第二光信號輸出到第二光波導，以在所述光電循環回路中循環，并生成微波信號。