[发明专利]一种宽带超平坦微波频率梳的产生装置及其产生方法

说明书

本发明公开了一种宽带超平坦微波频率梳的产生装置及其产生方法，其特征在于：包括步骤：一、单波长光源输出光注入到电吸收调制器中，电吸收调制器被射频信号源所驱动，调节射频信号源的电压和电吸收调制器的偏置电压，使电吸收调制器工作在临界状态，光在电吸收调制器中发生强度调制，产生频率间隔等于射频信号源频率的边带平坦的梳状光谱；二、产生的梳状光谱经放大器放大，以补偿电吸收调制器吸收损耗的功率；三、经放大器放大的光注入到光电探测器中进行拍频，产生频率间隔等于射频信号源频率的平坦微波频率梳。本发明具有结构简单，易于实现，便于调谐等优点。

技术领域

本发明涉及微波光子学领域，具体涉及一种宽带超平坦微波频率梳的产生装置及其产生方法。

背景技术

随着智能通信设备的迅猛普及，无线移动用户呈喷井式暴增，迫切需要移动通信技术快速发展。频率范围在300MHz到300GHz的微波作为一种常用的无线传输载波，并且具有似光性、似声性、共度性、穿透性和信息性等特点，在民用通信、雷达、遥感、医疗、微波测量等领域有着重要应用。优质的微波信号源是一切微波领域应用的基础。传统的电生微波信号技术受到电子器件的限制，很难产生高频稳定的微波信号。随着光电子学与光纤技术的发展，利用光生微波技术能够有效地克服“电子瓶颈”，可以获得电域中难以得到的高频微波。

微波频率梳由一系列频率间隔相等的离散微波信号构成，可以在一个频段内同时提供多个不同频率的微波信号。相对于单频微波源，微波频率梳具有谱线数目多、频率范围宽、谱线间距精密度高等优点，在通信、军事、医疗、测量等领域具有更好的应用，受到国内外研究者的广泛关注。

在对基于光生微波技术产生微波频率梳的研究中，主要的方法有：利用马赫增德尔调制器对激光进行调制，产生光学频率梳在光电探测器(PD)中拍频获得微波频率梳；利用光电振荡环微波动态锁定激光器产生的光学频率梳，经光电探测器(PD)拍频后微波频率梳；利用光纤中的非线性效应产生光学频率梳，通过PD拍频后，获得微波频率梳；通过级联多个相位调制器产生光学频率梳在PD中拍频获得微波频率梳；基于循环频移回路产生的光学频率梳经PD拍频后获得微波频率梳等。目前已有的微波频率梳方案中，产生的微波频率梳的频谱带宽窄、频率分量较少、频谱平坦度较低。因此，如何产生频谱带宽宽、频率分量多且平坦的微波频率梳变得尤为重要。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种宽带超平坦微波频率梳的产生装置及其产生方法，解决了目前利用光学方法产生微波频率梳频谱带宽窄、频率分量少、频谱不平坦的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种宽带超平坦微波频率梳的产生方法，其特征在于：包括步骤：

一、单波长光源输出光注入到电吸收调制器中，电吸收调制器被射频信号源所驱动，调节射频信号源的电压和电吸收调制器的偏置电压，使电吸收调制器工作在临界状态，光在电吸收调制器中发生强度调制，产生频率间隔等于射频信号源频率的边带平坦的梳状光谱；

二、产生的梳状光谱经光纤放大器放大，以补偿电吸收调制器吸收损耗的功率；

三、经光纤放大器放大的光注入到光电探测器中进行拍频，产生频率间隔等于射频信号源频率的平坦微波频率梳。

前述的一种宽带超平坦微波频率梳的产生方法，其特征是：所述单波长输入光源为激光二极管。

前述的一种宽带超平坦微波频率梳的产生方法，其特征是：所述光纤放大器为掺铒光纤放大器。

前述的一种宽带超平坦微波频率梳的产生方法，其特征是：所述射频信号源为电吸收调制器提供驱动电压，射频信号源的频率决定了宽带超平坦微波频率梳的频率间隔。

前述的一种宽带超平坦微波频率梳的产生方法，其特征是：所述电吸收调制器为多量子阱电吸收调制器。