[发明专利]基于相位偏振动态调制的大范围可调谐倍频式光电振荡器

说明书

技术领域

本发明属于微波光电子领域，更具体的说是一种基于相位偏振动态调制的大范围可调谐倍频式光电振荡器。

背景技术

光电振荡器是一种可在微波及毫米波频带工作的微波振荡器。与传统的微波振荡器相比，该类振荡器输出的微波信号具有极低的相位噪声。因此，其被广泛的应用于如分布式雷达，光通信传输等射频光子系统之中。对于典型的光电振荡器而言，更高频率的微波信号输出往往受限于其振荡环内包括调制器，微波放大器，窄带电滤波器，光电探测器等多个光电子器件的运行带宽。为了在不提高成本的前提下，提高光电振荡器的运行频率，一系列的倍频光电振荡器被提出和论证。该种倍频振荡器不但提高了运行频率还可应用于光通信的时钟提取和调制格式转换。然而，由于过多的引入额外的光电子元器件到振荡环中，已报到的倍频光电振荡器对光偏振态及偏振电压的漂移极为敏感，稳定性大打折扣。另外由于缺乏大范围可调谐且覆盖30GHz的窄带电滤波器，光电振荡器的调谐范围受到限制。基于上述因素，光电振荡器在各领域的巨大应用潜力难以发挥。

综上所述，为了解决上述面临的技术瓶颈，目前迫切需要一种大范围可调谐倍频式光电振荡器。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于相位偏振动态调制的大范围可调谐倍频式光电振荡器，其可解决传统倍频光电振荡器复杂度高、且难以大范围调谐的问题。

本发明提供一种基于相位偏振动态调制的大范围可调谐倍频式光电振荡器，包括：

一波长可调谐半导体激光光源；

一光偏振旋转器，其一端与半导体激光光源的输出端连接；

一铌酸锂光相位调制器，其光输入端口1与光偏振旋转器的另一端连接；

一保偏光耦合器，其端口1与铌酸锂光相位调制器的光输出口2连接；

一光偏振控制装置，输入端与保偏光耦合器的端口3连接；

一第一起偏器，其输入端与光偏振控制装置的输出端连接；

一第一光电探测器，其光输入口1与第一起偏器的输出端连接，该第一光电探测器的端口2为电输出端；

一第二起偏器，其输入端与保偏光耦合器的端口2连接；

一可调谐光带通滤波器，其输入端与第二起偏器的输出端连接；

一单模光纤，其一端与可调谐光带通滤波器的输出端连接；

一第二光电探测器，其光输入端口1与单模光纤的另一端连接；

一微波放大器，其输入端与第二光电探测器的电输出端口2连接；

一电分束器，其输入端口1与微波放大器的输出端连接，其输出端口2与铌酸锂光相位调制器的电输入端口3连接，该电分束器的端口3为该光电振荡器的微波输出口。

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

该基于相位及偏振动态调制的大范围可调谐倍频式光电振荡器可解决现有光电振荡器高且难以大范围调谐的问题。

附图说明

为了进一步说明本发明的结构和特征，以下结合实例及附图对本发明做进一步的说明，其中：

图1是基于相位及偏振动态调制的大范围可调谐倍频式光电振荡器结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明提供一种基于相位偏振动态调制的大范围可调谐倍频式光电振荡器，包括：

一波长可调谐半导体激光光源a，用于提供激光光束，该光束的频率为v0；

一光偏振旋转器b，其一端与半导体激光光源a的输出端连接；

一铌酸锂光相位调制器c，其光输入端口1与光偏振旋转器b的另一端连接，光偏振旋转器b用于控制由半导体激光光源a输出的激光的偏振方向，使激光的偏振方向与铌酸锂光相位调制器c端面内的主轴，即X-轴成45°；该激光在X-轴方向的投影为X-轴光分量，在与X-轴成90°方向上的投影为Y-轴光分量；由于铌酸锂光相位调制器c的偏振相关特性，X-轴光分量被由铌酸锂光相位调制器c的电输入口3进入的频率为F的微波信号调制，Y-轴光分量则不会被该微波信号调制，因此在，由马赫曾德尔光电调制器c的光输出口2的输出的激光光束的X-轴光分量的光谱为以光频率v₀为中心的相位调制的光谱，Y-轴光分量为仅包含一个光频率成分v₀的光谱；

一保偏光耦合器d，其端口1与铌酸锂光相位调制器c的光输出口2连接，该保偏光耦合器d将激光分为两束，光束一从保偏光耦合器d的端口2输出，光束二从保偏光耦合器的端口3输出；

一光偏振控制装置e，输出端与保偏光耦合器d的端口3连接，用于控制光束一的偏振态；