[发明专利]微波源装置及其微波生成方法

说明书

本公开提供一种微波源装置，包括：光学频率梳单元，产生包含不同波长光信号光载波信号；波分解复用器单元，与所述光学频率梳相连，所述波分解复用器对光载波信号中不同波长光信号进行分割，生成光载波分割信号；阵列光开关单元，与波分解复用器相连，用于对光载波分割信号依选定波长进行光路选通，输出选通信号；光合束器单元，与阵列光开关单元相连，用于将选通信号依需求进行两两合束，生成所需光频差光载波合束信号；以及光电探测器单元，与光合束器单元相连，实现光载波合束信号的光电转换，生成所需微波信号。本公开同时还提供一种微波生成方法，利用上述微波源装置产生微波。

技术领域

本公开涉及微波技术领域，尤其涉及一种微波源装置及其微波生成方法。

背景技术

微波频率源是许多精密测量科学研究和工程应用系统的关键部件，在时间频率计量、导航、时间同步和通信等领域中有广泛应用。传统电学微波源多采用石英晶体、LC电路以及高品质的射频微波腔等结构实现射频信号的产生，通过倍频的方式得到更高频率的射频信号，但射频信号多是固定频率的且带宽较低，因此现有射频微波源产生存在带宽受限、频率间隔调控不灵活等瓶颈问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本公开提供了一种微波源装置及其微波生成方法，以缓解现有技术中射频微波源产生存在带宽受限、频率间隔调控不灵活等技术问题。

(二)技术方案

本公开的一个方面，提供一种微波源装置，包括：

光学频率梳单元，包括第一光学频率梳和第二光学频率梳，分别产生包含不同波长光信号的第一组光载波信号和第二组光载波信号；

波分解复用器单元，包括分别与所述第一光学频率梳和第二光学频率梳相连的第一波分解复用器和第二波分复用器，所述第一波分解复用器对所述第一组光载波信号中不同波长光信号进行分割生成第一组光载波分割信号，所述第二波分复用器对所述第二组光载波信号中不同波长光信号进行分割生成第二组光载波分割信号；

阵列光开关单元，与所述第一波分解复用器和第二波分解复用器相连，用于对第一组光载波分割信号和第二组光载波分割信号依选定波长进行光路选通，输出选通信号；

光合束器单元，与阵列光开关单元相连，用于将选通信号依需求进行两两合束，生成所需光频差光载波合束信号；以及

光电探测器单元，与光合束器单元相连，实现光载波合束信号的光电转换，生成所需微波信号。

在本公开实施例中，所述的微波源装置，还包括：温控系统单元，用于调谐光学频率梳单元和波分解复用器单元的工作温度，进而使其产生不同光频差的光载波分割信号。

在本公开实施例中，所述第一光学频率梳与所述第二光学频率梳的梳齿间隔相等。

在本公开实施例中，所述的波分解复用器单元为阵列波导光栅，且阵列波导光栅相邻信道的间隔与光学频率梳的梳齿间隔相同。

在本公开实施例中，所述的阵列光开关单元具有任一选通性，能够实现任一发射端到任一接收端的信号切换。

在本公开实施例中，所述的光合束器单元规模为二合一，用于将输入的两路选通信号引导到共同的光路上。

在本公开实施例中，所述的光电探测器单元为超宽带光电探测器，带宽达100GHz以上。

在本公开实施例中，所述的温控系统单元能够对所述光学频率梳单元和波分解复用器单元的工作环境温度进行动态调节，实现对光学频率梳单元和波分解复用器单元的稳定控制。

在本公开的另一方面，提供一种微波源的生成方法，利用如上任一项所述的微波源装置产生微波，所述微波源的生成方法，包括：