[發明專利]小型化寬帶可調諧低相噪光電振蕩器

在審

• 申請號: 202210423820.6
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN115001594A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 范志強;邱琪;蘇君
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B10/70
• 分類號: H04B10/70
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.一種小型化寬帶可調諧低相噪光電振蕩器，其特征在于，包括激光源模塊、電光相位調制模塊、單波導光學諧振腔模塊、高Q值雙波導光學諧振腔模塊、光電探測模塊、微波放大模塊、微波功分模塊；

所述激光源模塊產生激光輸入電光相位調制模塊調制后，經單波導光學諧振腔模塊濾波和高Q值雙波導光學諧振腔模塊濾波后注入光電探測模塊，光電探測模塊將接收到的光信號轉換為電信號，電信號經微波放大模塊放大后，由微波功分模塊注入電光相位調制模塊調制，形成光電反饋環路。

2.根據權利要求1所述的小型化寬帶可調諧低相噪光電振蕩器，其特征在于，所述激光源模塊產生波長為λ₀、角頻率為ω₀的光載波信號輸入電光相位調制模塊；電光相位調制模塊將角頻率為ω_RF的微波信號調制到角頻率為ω₀的光載波信號上，產生幅度相等、相位差為180度、頻率為ω₀±ω_RF的上邊帶和下邊帶，并傳輸至單波導光學諧振腔模塊；單波導光學諧振腔模塊將角頻率為ω₀+ω_RF的上邊帶或者角頻率為ω₀-ω_RF的下邊帶濾除掉，得到濾除上邊帶或者下邊帶的光信號，輸入高Q值雙波導光學諧振腔模塊；高Q值雙波導光學諧振腔模塊對輸入的光信號進行能量儲存和濾波，使得角頻率為ω₀的光載波信號和未被單波導光學諧振腔模塊濾除的上邊帶或者下邊帶通過，其余的則被濾除，其中，所述高Q值雙波導光學諧振腔模塊的自由頻譜范圍為ω_FSR，且其中一個諧振角頻率等于光載波信號的角頻率ω₀，單波導光學諧振腔模塊的諧振角頻率與激光源模塊的角頻率之差為Δω₁，Δω₁為高Q值雙波導光學諧振腔模塊的自由頻譜范圍ω_FSR的整數倍，Δω₁＝Nω_FSR，N為正整數；高Q值雙波導光學諧振腔模塊輸出的光載波信號和邊帶信號注入光電探測模塊，經光電探測模塊轉換為角頻率為ω_RF的微波信號，其中微波信號角頻率ω_RF＝Δω₁＝Nω_FSR；光電探測模塊輸出的微波信號輸入微波放大模塊，經微波放大模塊放大后，傳輸至微波功分模塊；微波功分模塊將放大后的微波信號反饋至電光相位調制模塊，形成光電反饋環路，并輸出頻率為ω_RF＝Δω₁＝Nω_FSR的微波本振信號。

3.根據權利要求1所述的小型化寬帶可調諧低相噪光電振蕩器，其特征在于，所述單波導光學諧振腔模塊和高Q值雙波導光學諧振腔模塊基于硅基、氮化硅、二氧化硅、鈮酸鋰薄膜、氟化鈣玻璃或有機聚合物光子集成平臺實現；所述單波導光學諧振腔模塊和高Q值雙波導光學諧振腔模塊為微環、微盤或微球形式的諧振腔。

4.根據權利要求1所述的小型化寬帶可調諧低相噪光電振蕩器，其特征在于，所述單波導光學諧振腔模塊的3dB帶寬B_fw小于高Q值雙波導光學諧振腔模塊自由頻譜范圍ω_FSR的兩倍，B_fw2ω_FSR。

5.根據權利要求1所述的小型化寬帶可調諧低相噪光電振蕩器，其特征在于，所述微波放大模塊為光電反饋環路提供增益，使反饋環路增益系數大于1。

6.根據權利要求1所述的小型化寬帶可調諧低相噪光電振蕩器，其特征在于，所述高Q值雙波導光學諧振腔模塊的Q值大于10⁶。

7.根據權利要求1所述的小型化寬帶可調諧低相噪光電振蕩器，其特征在于，通過提升高Q值雙波導光學諧振腔模塊的Q值降低光電振蕩器的相位噪聲。

8.根據權利要求1所述的小型化寬帶可調諧低相噪光電振蕩器，其特征在于，通過增大單波導光學諧振腔模塊的自由頻譜范圍提升光電振蕩器的頻率調諧范圍。