[发明专利]利用单纵模双波长光纤激光器产生微波、毫米波的装置

权利要求书

1、一种利用单纵模双波长光纤激光器产生微波、毫米波的装置，其特征在于它是由泵浦激光器(1)、波分复用光耦合器(2)、超短线性谐振腔(3)，光隔离器(7)和高速光电探测器(8)所构成，所说的超短线性谐振腔(3)包括依次连接的低反射率光纤光栅(5)、一段长度适合的有源光纤(4)和高反射率光纤光栅(6)，其中波分复用光耦合器(2)的端口(a)与泵浦激光器(1)的输出端相连接，端口(c)与超短线性谐振腔(3)中的低反射率光纤光栅(5)相连接，波分复用光耦合器(2)的端口(b)与光隔离器(7)的入光端口相连接；光隔离器(7)的出光端口接高速光电探测器(8)。

2、根据权利要求1所说的一种利用单纵模双波长光纤激光器产生微波、毫米波的装置，其特征在于所说的泵浦激光器(1)采用波长与有源光纤能级结构相匹配的适合的半导体激光器或固体激光器；所说的波分复用光耦合器(2)采用与泵浦激光器(1)的波长相适应的波分复用光耦合器。

3、根据权利要求2所说的一种利用单纵模双波长光纤激光器产生微波、毫米波的装置，其特征在于所说的与有源光纤能级结构相匹配的适合的半导体激光器或固体激光器的波长采用980nm。

4、根据权利要求2所说的一种利用单纵模双波长光纤激光器产生微波、毫米波的装置，其特征在于所说的与泵浦激光器(1)的波长相适应的波分复用光耦合器的波长采用980/1550nm。

5、根据权利要求1所说的一种利用单纵模双波长光纤激光器产生微波、毫米波的装置，其特征在于所说的超短线性谐振腔(3)是腔长L由所产生的微波、毫米波信号的频率Δv决定的超短线性谐振腔，即满足Δv=c2nL.]]>

6、根据权利要求5所说的一种利用单纵模双波长光纤激光器产生微波、毫米波的装置，其特征在于所说的超短线性谐振腔(3)的连接方式是依次连接低反射率光纤光栅(5)、有源光纤(4)、高反射率光纤光栅(6)。

7、根据权利要求6所说的一种利用单纵模双波长光纤激光器产生微波、毫米波的装置，其特征在于所说的有源光纤(4)是在给定泵浦功率条件下，可以提供足够增益使得在超短腔结构中能够产生激光的高浓度掺铒光纤、铒镱共掺光纤或其它掺杂光纤；所说的低反射率光纤光栅(5)是均匀布拉格光纤光栅，或是镀上反射膜的各种反射镜；所说的高反射率光纤光栅(6)是均匀布拉格光纤光栅，或是镀上反射膜的各种反射镜，高反射率光纤光栅(6)应当具有不小于90％的反射率，保证光在超短腔结构中谐振并产生激光。

8、根据权利要求1所说的一种利用单纵模双波长光纤激光器产生微波、毫米波的装置，其特征在于所说的高速光电探测器(8)的频率范围由所产生的微波、毫米波信号的频率决定，应当不小于10GHz。

9、根据权利要求1所说的一种利用单纵模双波长光纤激光器产生微波、毫米波的装置，其特征在于所说的利用单纵模双波长光纤激光器产生微波、毫米波的装置产生的微波、毫米波信号的频率应当大于1GHz。

10、一种根据权利要求1所说的利用单纵模双波长光纤激光器产生微波、毫米波的装置的工作方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)选择泵浦激光器(1)，用于泵浦有源光纤(4)；

(2)选择具有三个端口(a)、(b)和(c)的光波分复用光耦合器(2)，用于将泵浦光和信号光耦合进有源光纤(4)，其波长与泵浦激光器(1)的波长相适应；

(3)选择一段长度适合的有源光纤(4)，由泵浦光激励，作为增益介质，它在给定泵浦功率条件下，可以提供足够增益使得在超短腔结构中能够产生激光；

(4)选择一个低反射率光纤光栅(5)，并选择一个高反射率光纤光栅(6)，高反射率光纤光栅(6)应当具有不小于90％的反射率，保证光在超短腔结构中谐振并产生激光；低反射率的光纤光栅(5)与高反射率的光纤光栅(6)分别作为谐振腔的前反射镜和后反射镜，用于提供光学反馈，产生激光；

(5)利用有源光纤(4)、低反射率光纤光栅(5)和高反射率光纤光栅(6)组成超短线性谐振腔(3)；

(6)超短线性谐振腔(3)的连接方式是依次连接低反射率光纤光栅(5)、有源光纤(4)、高反射率光纤光栅(6)；

(7)超短线性谐振腔(3)的腔长L由所产生的微波、毫米波信号的频率Δv决定，满足Δv=c2nL;]]>

(8)选择一个光隔离器(7)，用于隔离反射光；

(9)选择高速光电探测器(8)，将单纵模双波长激光耦合进高速光电探测器(8)后，拍频产生微波、毫米波信号，其频率范围由所产生的微波、毫米波信号的频率决定，不小于10GHz；

(10)将以上选择的器件依次连接，完成装置的安装；

(11)打开泵浦激光器(1)，调节其功率至产生单纵模双波长激光，并使激光保持稳定状态；

(12)打开高速光电探测器(8)，单纵模双波长激光经过高速光电探测器(8)后，拍频产生微波、毫米波信号。