[发明专利]一种可调谐光电振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及光电振荡器技术领域，尤其涉及一种可调谐光电振荡器。

背景技术

光电振荡器在光传感、雷达、无线通信等领域具有巨大的潜在应用价值。现有技术中，布里渊光电振荡器结构如图1所示，从激光器1发出的连续光经过一个电光调制器，作为信号光进入一段光纤链路，激光器2经过一个环形器，反向注入光纤链路，作为布里渊泵浦光。激光器1与激光器2波长可以不同，只要相位锁定即可。开始时，由于环路中存在噪声，经过电光调制器后，信号光左右会出现许多由于噪声而产生的边带，但是经过光纤链路时，由于布里渊效应窄带放大作用，只有频率比泵浦光低布里渊频移的边带会得到放大。在光电探测器中，该边带与载波进行拍频，所产生的电信号驱动电光调制器，经过调制之后该边带会更加明显，然后信号光再次进入光纤，该边带会进一步被放大，如此循环往复，直到布里渊增益趋于饱和而达到稳定状态。若激光器1、激光器2的频率分别为f₁，f₂，布里渊频移为f_b，则环路振荡频率f_l可以表示为f_l＝f_b+(f₁-f₂)，该光电振荡器通过调节信号光与泵浦光的频率差，可以获得很高的调谐性能。另外，由于布里渊频移f_b与泵浦光波长有关：f_b＝2nV_A/λ₂，其中n,V_A,λ₂分别为光纤的有效折射率，光纤中声子的速度，泵浦光波长。因此可以通过改变泵浦光波长来改变布里渊频移，进而改变光电振荡器的振荡频率。

通过上述描述可见，如果通过改变泵浦光与信号光的频率差来改变振荡频率，对于当前实际应用的可调谐激光器而言，调节步长最低为1pm，相当于频率125MHz，虽然可以获得很高的调节范围，但是调节精度太低。如果信号光与泵浦光为同一光源，可以通过改变布里渊频移来改变环路振荡频率，虽然可以达到很高的调节精度，但是可调谐范围太窄，对于C波段的可调谐光源，振荡频率的调节范围只有360MHz，因此，现有技术中的光电振荡器，难以同时实现较高的调节精度和较大的调谐范围。

发明内容

本发明提供了一种可调谐光电振荡器，既能达到较高的调节精度又能获得较大的调节范围。

本发明提供了一种可调谐光电振荡器，所述光电振荡器包括：

激光器（1）与偏振调制器（4）和双平行调制器（15）相连，所述偏振调制器（4）与掺铒光纤放大器（5）的输入端相连，所述掺铒光纤放大器（5）的输出端分别与第一偏振控制器（7）和倍频光信号输出支路（6）相连，所述第一偏振控制器（7）与第一起偏器（8）相连，所述第一起偏器（8）与隔离器（9）一端相连，所述隔离器（9）的另一端与光纤链路（10）相连，所述光纤链路（10）与环形器（11）的2口相连，所述环形器（11）的3口与第一光电探测器（12）的一端相连，所述第一光电探测器（12）的另一端与宽带微波放大器（13）的输入端相连，所述宽带微波放大器（13）的输出端与功分器（2）相连，功分器（2）的另一端与所述偏振调制器（4）相连；

所述双平行调制器（15）与第三偏振控制器（14）相连，所述第三偏振控制器（14）与所述环形器（11）的1口相连，所述双平行调制器（15）与微波源（3）相连；

所述微波源（3）用于为双平行调制器（15）提供电驱动信号；所述双平行调制器（15）用于在所述微波源（3）提供的电驱动信号的驱动下对激光器（1）发来的光信号进行载波抑制单边带调制；

所述隔离器（9）的信号流向为从所述第一起偏器（8）到所述光纤链路（10）的方向。

进一步地，所述倍频光信号输出支路，包括：

第二偏振控制器、第二起偏器、第二光电探测器；

所述第二偏振控制器的一端与所述掺铒光纤放大器的输出端相连，另一端与所述第二起偏器相连，所述第二起偏器与所述第二光电探测器相连。

进一步地，所述光纤链路为单模光纤。

进一步地，所述单模光纤的长度为5-11km。

进一步地，所述单模光纤的布里渊频移为10.9GHz。

进一步地，从所述双平行调制器输出的光信号为布里渊泵浦光。

通过调节微波源频率来精细调节布里渊泵浦光的频率，本发明提供的可调谐光电振荡器所产生的微波信号既能达到较高的调节精度，又能获得了较大的调节范围。

附图说明