[发明专利]可调谐光生微波源系统

说明书

本公开提供一种可调谐光生微波源系统，涉及光生微波技术领域，其包括：光外差模块，用于基于光外差法，利用输出的激光光束产生微波信号；稳频测频模块，用于将微波信号调制成含有负一阶边带的光波，再将光波分束成两路后测定两路光波之间的功率比值随频率的变化关系；反馈控制模块，用于根据所述功率比值随频率的变化关系计算所述微波信号的实际频率值，将所述实际频率值与所述微波信号的预设频率值进行比较，根据比较结果调控所述激光光束频率，以使所述光外差模块输出的微波信号的实际频率值与所述预设频率值相等。基于该可调谐光生微波源系统，能够在较大范围内进行调谐微波信号，并产生频率稳定性高的微波信号。

技术领域

本公开涉及光生微波技术领域，尤其涉及一种可调谐光生微波源系统。

背景技术

微波源是指产生微波能量的装置称为微波源。光生微波技术是一种在光信号中携带微波毫米波信号，实现在光纤等光传输介质中传输射频信号的光学技术，在光载射频系统中，通过对激光信号的调控，实现射频信号的产生、转换和调制。高精度、宽带可调谐的微波源，是雷达、光载无线通信、卫星通信等系统中的关键技术之一，也是这些系统进行广泛应用的基础。

但是，目前所采用的一系列光生微波的系统都不能够实现在较大范围内产生高度稳定可调谐的微波信号，使得系统的应用受到了一定的限制。

发明内容

鉴于上述问题，本公开提供了一种可调谐光生微波源系统，以使微波源能够在较大范围内进行调谐，并产生频率稳定性高的微波信号。

本公开提供了一种可调谐光生微波源系统，包括：光外差模块，用于基于光外差法，利用输出的激光光束产生微波信号；稳频测频模块，用于将微波信号调制成含有负一阶边带的光波，再将光波分束成两路后测定两路光波的功率值，并通过预先测试得到两路光波之间的功率比值随频率的变化关系；反馈控制模块，用于根据功率比值随频率的变化关系及两路光波的功率值计算微波信号的实际频率值，将实际频率值与微波信号的预设频率值进行比较，根据比较结果调控激光光束频率，以使光外差模块输出的微波信号的实际频率值与预设频率值相等。

可选地，光外差模块还包括：第一激光模块，用于产生第一激光光束；第二激光模块，用于产生第二激光光束；分束器，用于将第二激光光束分成两路；耦合器，用于将第一激光光束和其中一路第二激光光束进行耦合，得到第三激光光束；探测模块，用于将第三激光光束转化为微波信号；功分器，用于将微波信号分成多路。

可选地，稳频测频模块包括：激光调制器，用于利用其中一路第二激光光束作为载波，将输入稳频测频模块的微波信号转化成包含频率分量为正负一阶边带的光波；光带通滤波器，用于将光波中的正一阶边带滤除；微环辅助的马赫-曾德尔干涉仪，用于将光带通滤波器输出的光波分成两路光波后分别测定两路光波对应的透射谱，根据两路光波的透射谱得到两路光波之间功率比值随频率变化的关系；功率探测模块，用于测量微环辅助的马赫-曾德尔干涉仪输出的两路光波的功率值，并反馈至反馈控制模块。

可选地，稳频测频模块还包括偏振控制器，偏振控制器的输入端与光带通滤波器的输出端连接，偏振控制器的输出端与微环辅助的马赫-曾德尔干涉仪的输入端相连接。

可选地，微环辅助的马赫-曾德尔干涉仪包括：马赫-曾德尔干涉仪；微环，设置有两个，两个微环分别设于马赫-曾德尔干涉仪的上臂和下臂；电极，设置有三个，其中两个电极分别设于两个微环上，另一个电极设于马赫-曾德尔干涉仪的上臂/下臂。

可选地，微环的周长为2.5-3.5mm，且周长的误差小于1μm。

可选地，激光调制器为马赫-曾德尔调制器。

可选地，其中一路光波的透射谱中功率值在一定频率范围内先下降后上升，另一路光波的透射谱中功率值在同样的频率范围内先上升后下降，选取两路光波的透射谱中功率值呈反向变化的单调区间，进行功率比值的计算，得到功率比值随频率变化的单调关系。