[发明专利]一种基于光电振荡器同时产生多路微波信号的信号发生器

说明书

本发明公开了一种基于光电振荡器同时产生多路微波信号的信号发生器，包括激光器、可调光延时线、偏振控制器、相位调制器、色散补偿光纤、单模光纤、光电探测器、微波放大器、功分器和延时线；其中微波放大器的带宽为10G且增益为20dB；激光器输出光沿可调光延时线经偏振控制器后注入到相位调制器；然后通过单模光纤和色散补偿光纤进行传输后进入光电探测器中转换成微波信号，延时线对微波放大器放大后的1～10G频率的微波信号进行传输时延匹配，匹配后的信号一路反馈至所述相位调制器，另一路同时输出多个频率的微波信号；每个频点的微波信号在微波放大器内传输时间相同，该信号发生器不同频点的信号传输时延小，且信号质量高。

技术领域

本发明涉及一种基于OEO同时产生多路高质量微波信号的信号发生器。

背景技术

随着电子技术的迅速发展，信号发生器已经广泛的应用于军事系统，通讯，雷达等各种电子系统测试和精确控制中，电子电路系统的稳定运行是这些功能实现的基础，尤其在遥测数据采集等方面，能同时产生多路的信号发生器在整个系统的开发过程中起到了至关重要的作用，并且对各项指标有很高的要求，尤其在稳定性方面，所以研究同时产生多路信号的信号发生器的意义重大。

因为信号发生器巨大的科研价值和市场需求，国内外有大量的企业和机构很早便投入了对它的研发，尤其在多路信号发生器方面，过去其主要采用专用芯片和单片机进行信号发生器的设计，由于硬件条件本身的限制，此类信号发生器在稳定性上仍然存在不足，输出频率低，步进小，并且不能做到多个高质量微波信号同时输出，对一些要求精密的场合造成很大的影响。

发明内容

针对现有技术，本发明提供了一种基于光电振荡器(OEO)同时产生多路微波信号的信号发生器，解决了现有信号发生器频率单一，稳定性差的不足，本发明系统结构简单易实现，不但可以使OEO环路内同时含有多路微波信号，并且每路微波信号都具有高稳定性，低相位噪声的特点。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种基于光电振荡器同时产生多路微波信号的信号发生器，包括激光器、可调光延迟线、偏振控制器、相位调制器、色散补偿光纤、单模光纤、光电探测器、微波放大器、功分器和延迟线；所述微波放大器的带宽为10G，增益为20dB，所述激光器输出的光载波信号沿所述可调光延迟线经所述偏振控制器后注入到相位调制器，从而对光信号进行调制；从所述相位调制器出来的调制光通过长度为L1的所述单模光纤和长度为L的所述色散补偿光纤进行传输，L*D＝L1*D1，其中，D为所述色散补偿光纤的色散系数，D1是所述单模光纤的色散系数；从所述单模光纤出来的信号注入到所述光电探测器中，将光信号转换成微波信号，所述延迟线对经过所述微波放大器放大后的1～10G的不同频率的微波信号进行传输时延匹配，所述延迟线输出的微波信号通过所述功分器分为两路，一路反馈至所述相位调制器，另一路同时输出多个频率的微波信号；自相位调制器依次经过色散补偿光纤、单模光纤、光电探测器、微波放大器、延迟线和功分器并返回至相位调制器形成了一光电振荡环路，且每个频点的微波信号在所述微波放大器内传输的时间相同，所述光电振荡环路对每个频点微波信号的时延＜1ns。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

由于OEO可以产生低相位噪声的微波信号，故基于OEO产生的多路微波信号也具有低相位噪声的特点，同时该系统将放大器和功分器等微波器件集成到一起，使系统结构得到简化，由于光纤和微波放大器对不同频率的微波信号会造成不同程度的色散，通过计算1GHz的微波信号在10km，色散系数为17ps/km/nm的光纤中传播会有0.68ps的时延，而普通的微波放大器件对不同频率的信号有20ps左右的时延差，过大的时延差对谐振腔里的信号造成很大程度的失真，故普通OEO中会使用窄滤波器滤出其中一个频率作为单一频率微波源而不能同时得到多个高质量的微波信号。本发明中的微波放大器其带宽为10G，增益为20dB，且可以控制每个频点的微波信号在所述微波放大器内传输的时间相同，采用该微波放大器可以使系统中可容忍的最大时延差＜1ns。，从而在光电振荡环路中可以同时获得多个频率的高质量微波信号。