[发明专利]一种16倍频无锁相双激光源多波段稳频信号发生装置

说明书

本发明公开了一种16倍频无锁相双激光源多波段稳频信号发生装置，该装置包括：激光器本振源同步控制器、波长可调谐的第一激光器和第二激光器、频率可调谐的本振源、第一IQ调制器、电移相器、第二IQ调制器、第二端口内置光栅的环形器、第一光电探测器、电带通滤波器、强度调制器、色散补偿器和第二光电探测器。本发明的16倍频无锁相双激光源多波段稳频信号发生装置，可利用双光源外部调制倍频结构实现倍频因子为16、不受非相干光源相位噪声的影响、频率可跨波段调谐且功率能够自发增强的射频信号生成，特别适用于移动通信、雷达测量、车船防撞、地形测绘、射频天文、卫星广播等领域。

技术领域

本发明涉及微波光子学技术领域，特别涉及一种16倍频无锁相双激光源多波段稳频信号发生装置。

背景技术

微波光子学将光学技术与微波技术相融合，在光学领域实现微波、毫米波甚至太赫兹信号稳定生成、远距传输、精准处理，有效地克服传统射频系统电子瓶颈的同时，提高了系统实用性能和适用范围。光载无线通信技术(Radio over Fiber，RoF)是微波光子学在宽带无线传输应用的具体表现形式，其融合了光纤通信与无线通信的优点，作为实现远距离通信和无线接入的重要手段，已在分布式雷达、5G移动通信、宽带多媒体交互等军用/民用领域产生了重要应用价值。

对于RoF传输系统而言，基于光学方法产生较为理想的射频信号对于改善整个RoF传输系统的性能起着决定性的作用，与此同时，所产生的射频信号频率可调谐范围直接决定了整个RoF传输系统的适用范围。为了兼顾两者，往往采用单光源外部调制倍频结构，通过激发高阶光边带进而拍频实现频率稳定且具备调谐特性的射频信号生成，例如中国专利CN202110694481.0，CN202010838087.5，CN201911260928.2，CN202110224443.9，CN201310169851.4以及文献“Filterless frequency 16-tupling millimeter-wavesignal generation with cascaded Mach–Zehnder modulators.Optical Engineering,2021.60(1):p.015101”，“Photonic Generation of Frequency 16-Tupling Millimeter-Wave Signal without Optical Filter.Journal of Applied Mathematics andPhysics,2021.9:p.2995-3005”，“Large Tunable 16-Tupled Millimeter WaveGeneration Utilizing Optical Carrier Suppression With a Tunable SidebandSuppression Ratio.Frontiers in Physics,2021.9”，“Filterless 16-tuplingphotonic millimeter-wave generation with Mach–Zehnder modulators usingremodulation.Applied Optics,2020.59(20):p.6018-6023”，“Filterless 16-TupledOptical Millimeter-Wave Generation Using Cascaded Parallel Mach-ZehnderModulators with Extinction Ratio Tolerance.Progress In ElectromagneticsResearch Letters,2020.91:p.129-135”，“A novel filterless scheme for 16-tupledfrequency millimeter-wave generation based on only two MZMs(17thInternational Conference on Optical Communications and Networks(ICOCN2018)).SPIE,2019,11048.”，“Frequency 16Tupling Technique with the use of FourParallel Polarization Modulators,in 2019International Conference on WirelessCommunications Signal Processing and Networking(WiSPNET),2019,p.282-286”，“Photonic generation of frequency 16-tupling Millimeter wave signal usingpolarization property without an optical filter.Optik,2019.184:p.348-355.”，“Optical generation of millimeter-wave signals via frequency 16-tuplingwithout an optical filter.Optics Communications,2015.354:p.40-47.”，“Anoptical millimeter-wave generation scheme based on two parallel dual-parallelMach–Zehnder modulators and polarization multiplexing.Journal of ModernOptics,2015.62(18):p.1502-1509”，“A Filterless Optical Millimeter-WaveGeneration based on Frequency 16-tupling,in Asia Communications and PhotonicsConference2013,Beijing,p.AF3B.4”均采用这种结构实现了16倍频射频信号生成。