[发明专利]微波信号生成装置及方法

权利要求书

1.一种微波信号生成装置，其特征在于，包括：光学环路、光电探测器；所述光电探测器与所述光学环路光路连接；

所述光学环路包括：预处理光路，超稳定光学谐振腔，后处理光路；

所述预处理光路，用于产生原始光，并对所述原始光进行预处理，以得到耦合输入光；

所述超稳定光学谐振腔，用于根据所述耦合输入光产生具有周期性梳状光谱的第一耦合输出光；

所述后处理光路，用于对第一耦合输出光进行后处理，以得到注入锁定后的激光；

所述光电探测器，用于对所述注入锁定后的激光进行差拍以获得微波信号；

所述预处理光路与所述超稳定光学谐振腔光路连接，所述超稳定光学谐振腔与所述后处理光路光路连接，所述后处理光路与所述预处理光路光路连接，所述光电探测器与所述预处理光路光路连接；

所述超稳定光学谐振腔包括：前腔镜，后腔镜及腔体；

所述腔体沿光束耦合方向先后分别设置有前腔镜和后腔镜；所述前腔镜为平面镜；所述后腔镜为凹面镜；

所述平面镜的后平面和所述凹面镜的前凹面均镀有超高反射率介质膜；所述超高反射率介质膜对应的中心波长为所述原始光的中心波长；

所述耦合输入光从所述平面镜的后平面渡越到所述凹面镜的前凹面时，得到腔内渡越光波；

所述凹面镜的曲率半径与所述腔内渡越光波的波前等相面的曲率半径相同；

所述超稳定光学谐振腔的自由光谱范围为所述微波信号的频率基值和频率周期。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前腔镜和所述后腔镜真空胶粘在所述腔体沿光束耦合方向的两侧。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预处理光路包括依次光路连接的半导体激光二极管、准直整形器、第一偏振旋转器、注入器、第一光隔离器、偏振可变分束器、光延时线、准直耦合器；

所述半导体激光二极管，用于输出所述原始光；

所述准直整形器，用于对所述原始光进行准直和光斑整形，以得到第一激光；

所述第一偏振旋转器，用于旋转所述第一激光的偏振方向，使其与所述注入器的透光轴方向一致，以得到旋转后的第一激光；

所述注入器，用于将所述旋转后的第一激光正向通过以得到第一透射光；

所述第一光隔离器，用于将所述第一透射光沿所述第一光隔离器的透光轴方向输出，以得到第二透射光；同时，用于将沿所述第一光隔离器的通光方向反方向传输的反射光或散射光不通过，所述反射光或散射光可为所述第二透射光；

所述偏振可变分束器，用于将所述第二透射光分成分光比连续可调的第一偏振光和第二偏振光；

所述光延时线，用于改变所述第一偏振光通过所述光延时线的光程从而改变所述第一偏振光通过所述光学环路的光程，使得所述光学环路的光程为所述超稳定光学谐振腔腔长的整数倍；

所述准直耦合器，用于对通过所述光延时线的所述第一偏振光进行聚焦，准直和调节光束角度，以得到所述耦合输入光。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述后处理光路包括依次光路连接的第二光隔离器、准直调节器、第二偏振旋转器、所述注入器、所述第一偏振旋转器、所述准直整形器及所述半导体激光二极管；

所述第二光隔离器，用于将所述第一耦合输出光沿所述第二光隔离器的透光轴方向输出，以得到第三透射光；同时将沿所述第二光隔离器的通光方向反方向传输的光不通过；

所述准直调节器，用于对所述第三透射光进行扩束、准直和调节光束角度，以得到第二耦合输出光；

所述第二偏振旋转器，用于旋转所述第二耦合输出光的偏振方向，使其与所述注入器的透光轴方向一致，以得到第一偏振旋转输出光；

所述注入器，还用于将所述第一偏振旋转输出光反向通过，以得到第四透射光，所述第四透射光的光轴方向与所述第一激光的光轴方向重合；

所述第一偏振旋转器，还用于旋转所述第四透射光的偏振方向，以得到第二偏振旋转输出光；

所述准直整形器，还用于对所述第二偏振旋转输出光进行光斑整形和聚焦，以得到整形聚焦输出光；所述整形聚焦输出光的空间模式与所述半导体激光二极管输出的所述原始光的空间模式匹配；

所述半导体激光二极管，还用于在接收所述整形聚焦输出光时进行自注入锁定以产生所述注入锁定后的激光。