[发明专利]基于受激布里渊散射损耗谱的傅里叶域锁模光电振荡器

说明书

一种基于受激布里渊散射损耗谱的傅里叶域锁模光电振荡器，包括可调谐激光器、相位调制器、高非线性光纤、环行器、光带通滤波器、光电探测器、电放大器、功分器和泵浦激光器；其中，可调谐激光器、相位调制器、泵浦激光器、高非线性光纤、光带通滤波器和光电探测器一起组成一微波光子滤波器，所述微波光子滤波器的通频带由可调谐激光器的发光波长和受激布里渊散射的损耗谱的波长差决定。本发明利用受激布里渊散射损耗谱构建一个可快速调谐的微波光子滤波器，通过周期性地调谐微波光子滤波器的通频带，并使滤波器通频带的变化与信号在光电振荡器环路中传输一周的时间延迟相匹配，实现傅里叶域锁模，从而可以输出宽带可调的快速扫频微波信号。

技术领域

本发明涉及微波光子学技术领域，具体涉及一种基于受激布里渊散射损耗谱的傅里叶域锁模光电振荡器。

背景技术

高质量微波信号源可利用电子学方法或基于光子学的微波信号产生技术实现。其中电子学方法精度高，但瞬时带宽和相位噪声特性较差。为克服电子学方法的缺点，研究人员提出了多种基于光子学的微波信号产生技术，主要包括双波长激光外差法、光脉冲整形法和光电振荡器技术等。其中，双波长激光外差法通过调节激光器的波长，很容易实现宽带、快速调谐的微波信号产生，其带宽和扫频速度显著高于电子学手段。然而，由于两束激光的相位相关性较差，因此产生的微波信号的相位噪声较大，甚至较压控振荡器更差。基于光脉冲整形的微波信号产生技术主要基于频-时映射的原理，通过对光频谱的频域整形，可以产生任意波形微波信号。该技术面临的主要问题是重构慢，需要重新对频谱进行整形。此外，由于频谱整形的精度较低(10GHz，采用Finisar公司的waveshaper)，这使得产生的微波信号的相位噪声较大。

光电振荡器技术可以克服上述两种方法的不足，利用光储能获得高性能的谐振腔，产生超低相噪的微波信号。光电振荡器的调谐性也较强，目前报道的光电振荡器的调谐范围可覆盖几十GHz。但这种传统的光电振荡器遇到的最大的问题就是其频率调谐速度慢。

为了满足通信和雷达系统对高质量快速扫频微波信号源的需求，本发明提出了一种基于受激布里渊散射损耗谱的傅里叶域锁模光电振荡器，来产生低相噪、宽带可调的快速扫频微波信号。

发明内容

针对上述技术不足，本发明的主要目的在于提供一种基于受激布里渊散射损耗谱的傅里叶域锁模光电振荡器，以期至少部分地解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明提出了一种基于受激布里渊散射损耗谱的傅里叶域锁模光电振荡器，其特征在于，包括：可调谐激光器、相位调制器、高非线性光纤、环行器、光带通滤波器、光电探测器、电放大器、功分器和泵浦激光器；

其中，所述可调谐激光器、相位调制器、高非线性光纤、环行器、光带通滤波器、光电探测器和泵浦激光器之间通过光纤跳线连接；所述光电探测器、电放大器、功分器和相位调制器之间通过电缆连接；

其中，所述可调谐激光器、相位调制器、泵浦激光器、高非线性光纤、光带通滤波器和光电探测器一起组成了一个微波光子滤波器，所述微波光子滤波器的通频带由可调谐激光器的发光波长和受激布里渊散射的损耗谱的波长差决定。

基于上述技术方案可知，本发明的傅里叶域锁模光电振荡器相对于现有技术具有如下有益效果：

(1)可以产生频率宽带可调，且相位连续的扫频微波信号；

(2)不同频率成分的信号在不同的时刻通过微波光子滤波器，这些频率成分同时存储在光电振荡器环腔内，因此新的频率成分不需要重新经由噪声开始起震，光电振荡器可输出宽带可调的快速扫频微波信号；

(3)微波光子滤波器的通频带由可调谐激光器的发光波长和受激布里渊散射损耗谱对应的波长的差值决定，微波信号的宽带调谐可简单的通过改变可调谐激光器的发光波长实现。

附图说明