[发明专利]基于多波长布里渊激光器的可调谐微波信号产生的装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多波长布里渊激光器的可调谐微波信号产生的装置与方法，主要应用于无线传感网、光纤通信系统以及微波光子学等技术领域。

背景技术

随着信息技术的迅速发展，数据业务呈爆炸式增长，在此过程中，就需要产生、传输、交换和获取大量的高速信息。目前，基于数字电子的技术已经逼近电子器件的处理极限，出现了带宽的限制和交换系统的电子瓶颈等问题，进一步提高设备处理速度的难度越来越大，因此，提出了建立全光信息系统的要求。高质量的微波信号源是全光信息系统的核心器件，微波光子学技术将射频技术的可移动性和光纤技术的大带宽、低损耗和小体积等优点有机地结合起来，有效地解决电子瓶颈的限制，因此，光学技术在微波信号的产生等方面显示出电子技术无法比拟的优势，充分利用光学技术的带宽优势实现高速全光信息技术就显得非常重要。在光纤系统中，传输的微波信号会受到光纤色散等因素的影响而发生畸变和失真，且微波频率越高受到的影响越大。因此，目前获得微波信号的产生主要集中在微波移频调制的方法和光外差等方法上。在微波移频调制的方法中，必须使用高速调制器等，限制了高频微波信号的产生，而且价格很昂贵。如高士明等提出的发明专利，CN20081006124.7，采用微波源和电光调制器的方法获得了11GHz的微波信号。有的学者提出了通过布里渊散射，结合光外差法获得微波信号的方案，如傅娇娇等提出的发明专利，CN200910155858.4，采用布里渊散射与泵浦光的差频获得微波信号。但是，产生微波信号的可调谐范围较小，限制其在雷达等领域的应用，且系统比较复杂，增加了系统的成本。

发明内容

本发明目的是：克服现有技术的上述缺点，为了获得高频宽带可调谐的微波信号等问题，本发明提供一种基于多波长布里渊激光器的可调谐微波信号产生的装置与方法，提出的装置与方法不仅能够产生高频微波信号，频率精确且稳定，而且能够获得带宽可调谐的微波信号源；该装置成本低，输出的微波信号稳定。

本发明的目的是这样实现的：基于多波长布里渊激光器的可调谐微波信号产生的装置，包括多波长布里渊激光器单元100、第一与第二耦合器113、116、第一与第二滤波器114、115、光电探测器117。多波长布里渊激光的输出经耦合器113分为两束光，分别经第一滤波器114和第二滤波器115滤波，滤波后的两束光在第二耦合器116上耦合，通过光电探测器117转换为微波信号输出。

所述多波长布里渊激光器单元100包括激光器101、第三耦合器102、可调衰减器103、第一环形器104、光纤单元105、第二环形器106、光纤放大器107和布里渊激光器单元108，其中布里渊激光器单元108是由偏振控制器109、第四耦合器110、第三环形器111和第二光纤单元112构成；激光器单元101产生的激光经第三耦合器102分成两束光，其中一路光作为多波长布里渊激光器的泵浦光，经可调衰减器103进入到移频单元中，移频单元包括上述第一环形器104、光纤单元105和第二环形器106，从第二环形器106输出的背向散射信号经光纤放大器单元107放大后作为布里渊环形腔激光器单元108的泵浦光，从布里渊激光器单元108输出的光信号与激光器101经耦合器102耦合后，分成两束光，一路光循环作为多波长布里渊激光器的泵谱信号，另一束光直接输出进入第一耦合器113。