[发明专利]一种基于自振荡光学频率梳的注入锁定毫米波分频器及其分频方法

权利要求书

1.一种基于自振荡光学频率梳的注入锁定毫米波分频器，其特征在于，包括一光电混合振荡器，该光电混合振荡器的光链路中设置有光梳调制器，该光电混合振荡器的电链路中设置有带通滤波器；该光电混合振荡器中注入待分频的毫米波信号，该毫米波信号的中心频率为该带通滤波器中心频率的整数倍，该光电混合振荡器产生的光频梳边带与待变频信号的调制边带拍频输出基频信号，且该基频信号位于该光电混合振荡器的锁定带宽范围内；其中该光电混合振荡器包括该光梳调制器，其信号输入端与一激光器连接，用于接收该激光器注入的种子光，其信号输出端与一光放大器连接，用于将输出信号输入该光放大器进行放大；该放大器经一光纤耦合器分别与一段长度为L1、一段长度为L2的单模光纤连接，两光电探测器分别用于探测通过两单模光纤的光信号，将光信号转化为电信号并输入到一微波功率合成器的输入端；该微波功率合成器的输出端经一放大器、该带通滤波器与一微波定向耦合器输入端连接，该微波定向耦合器的输出端依次经功率放大器、微波功率合成器、T型偏置器与该光梳调制器的射频驱动端口连接；其中，该T型偏置器的两个输入端口分别为交流输入端口和直流偏置端口，直流偏置端口与直流输入端连接，其输出端与光梳调制器的射频驱动端口连接；该微波定向耦合器的另一输出端口作为微波信号输出端口；待分频的毫米波信号通过该微波功率合成器中的一个输入端口向振荡环路注入毫米波信号。

2.如权利要求1所述的注入锁定毫米波分频器，其特征在于，L1至少为L2的10倍。

3.如权利要求1所述的注入锁定毫米波分频器，其特征在于，所述光放大器为掺铒光纤放大器。

4.如权利要求2所述的注入锁定毫米波分频器，其特征在于，所述光纤耦合器为50:50的光纤耦合器。

5.一种基于自振荡光学频率梳的注入锁定毫米波分频器的分频方法，其特征在于，首先调整光电混合振荡器产生光频梳；然后在该光电混合振荡器中注入待分频的毫米波信号；其中，该光电混合振荡器的光链路中设置有光梳调制器，该光电混合振荡器的电链路中设置有带通滤波器；该毫米波信号的中心频率为该带通滤波器中心频率的整数倍；当光频梳边带与该毫米波信号的调制边带拍频输出基频信号，且该基频信号位于振荡器的锁定带宽范围内时，实现注入锁定分频输出；其中该光电混合振荡器包括该光梳调制器，其信号输入端与一激光器连接，用于接收该激光器注入的种子光，其信号输出端与一光放大器连接，用于将输出信号输入该光放大器进行放大；该放大器经一光纤耦合器分别与一段长度为L1、一段长度为L2的单模光纤连接，两光电探测器分别用于探测通过两单模光纤的光信号，将光信号转化为电信号并输入到一微波功率合成器的输入端；该微波功率合成器的输出端经一放大器、该带通滤波器与一微波定向耦合器输入端连接，该微波定向耦合器的输出端依次经功率放大器、微波功率合成器、T型偏置器与该光梳调制器的射频驱动端口连接；其中，该T型偏置器的两个输入端口分别为交流输入端口和直流偏置端口，直流偏置端口与直流输入端连接，其输出端与光梳调制器的射频驱动端口连接；该微波定向耦合器的另一输出端口作为微波信号输出端口；待分频的毫米波信号通过该微波功率合成器中的一个输入端口向振荡环路注入毫米波信号。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，L1至少为L2的10倍。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该光放大器经一第一光纤耦合器与所述光纤耦合器连接，该第一光纤耦合器的一输出端与光谱仪连接，用于监测产生的光频梳和分频输出的微波信号。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该微波定向耦合器作为微波信号输出的端口与一电谱仪连接，用于监测产生的微波信号。