[发明专利]基于频率调制的光电振荡器和控制方法

说明书

本申请实施例中提供了一种基于频率调制的光电振荡器和控制方法，其中，该光电振荡器包括：频率调制单元，基于调制频率对接收到的激光束进行调制，获得第一调制光信号；光电调制单元，基于反馈信号对第一调制信号进行调制，获得第二调制光信号；光电转换单元，对第二调制光信号进行光电转换，输出光电信号；输出单元，对光电信号进行处理，输出反馈信号和光电振荡器的输出信号。本申请所述技术方案结构简单，能够将光电振荡器近载频10Hz～1kHz内相位噪声较优化至15dB以上，同时，保持了光电振荡器的相位噪声特色，不随频率的提升而产生恶化。

技术领域

本申请涉及振荡器装置领域，特别涉及一种基于频率调制的光电振荡器和控制方法。

背景技术

由于光腔远优于传统微波腔的品质因数，光电振荡器的相位噪声非常优越，而且其最显著的优点就是输出信号的相位噪声不随频率的提高而产生恶化。尽管光电振荡器的相位噪声非常优越，但是其最大的缺点就是近载频相位噪声较差，尤其是频偏10Hz～1kHz内的相位噪声指标较差。目前国内外的光电振荡器的结构主要是三种，分别是单环结构、双环结构和多环结构，包括激光器、电光调制器、光耦合器、光纤环、光电探测器、射频滤波器、微波放大器和电耦合器等。这些不同结构的目的是改善光电振荡器的边模抑制，但起不到优化近载频相位噪声的作用，通常为了改善光电振荡器的近载频相位噪声，是采用锁定高稳晶振或原子频率标准的方式进行，但是采用这种传统的微波锁相模式，缺点是非常明显的：1、采用传统的微波锁相模式，电路构造复杂，失去了光电振荡器结构简单的特点；2、采用传统的微波锁相模式构成的光电振荡器，近载频相位噪声随着频率的提高而成比例的产生恶化，完全失去了光电振荡器原有的相位噪声不随频率提高而恶化的特色。

造成光电振荡器近载频相位噪声较差的原因主要是两个，一个是光纤环的Q值(品质因数)不够理想造成的，这可以通过增加光纤的长度来对Q值进行控制，另一个是光纤造成的双瑞丽散射和光纤接头的反射会在光电探测器的输入端造成和光路主信号的交调，交调的结果是光电探测后的射频信号的近载频相位噪声变差，这是影响光电振荡器近载频相位噪声的重要原因。本发明的目的就是解决交调造成的近载频相位噪声恶化。

发明内容

为解决上述问题之一，本申请提供了一种基于频率调制的光电振荡器和控制方法。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种基于频率调制的光电振荡器，该光电振荡器包括：

频率调制单元，基于调制频率对接收到的激光束进行调制，获得第一调制光信号；

光电调制单元，基于反馈信号对第一调制信号进行调制，获得第二调制光信号；

光电转换单元，对第二调制光信号进行光电转换，输出光电信号；

输出单元，对光电信号进行处理，输出反馈信号和光电振荡器的输出信号。

优选地，所述频率调制单元包括：频率调制器2；

所述频率调制器2的第一输入端用于接收激光束；其第二输入端用于接收调制频率；其输出端与光电调制单元连接。

优选地，所述频率调制单元还包括：用于产生调制频率的信号产生器10。

优选地，所述信号产生器10的调制频率范围为：10Hz～10MHz，幅度范围为：1mVp-p～1Vp-p。

优选地，所述光电调制单元采用电光调制器3；

所述电光调制器3的第一输入端用于接收第一调制光信号；其第二输入端与输出单元连接；其输出端与光电转换单元连接。

优选地，所述光电转换单元包括：依次沿第二调制光信号设置的光耦合器4、光纤环5和光电探测器6。

优选地，所述输出单元包括：

射频滤波器7，对所述光电信号进行边摸选择，输出滤波信号；