[发明专利]基于光电振荡器的X波段高速扫频信号产生装置及其方法

摘要

本发明公开了一种基于光电振荡器的X波段高速扫频信号产生装置及其方法，包括扫频激光器、相位调制器、掺铒光纤放大器、可调光衰减器、色散补偿模块、环路器、光纤、偏振控制器、光电探测器、微波信号放大器、示波器或频谱仪。本发明着眼于新型光电子技术，尤其是微波光子学的发展与创新对产生微波扫频信号的结构设计改变，提出一种基于光电振荡器的X波段微波信号产生方法，并利用扫频激光器调谐环路参数，得到振荡频率连续可调的X波段微波扫频信号，同时本发明采用色散补偿模块完成传统光电振荡器中相应光纤延迟线功能，使得产生的微波扫频信号保证了很小的频率切换时间间隔，高速的扫频速率奠定了本发明在微波扫频信号产生方面应用的基础。

主权项

一种基于光电振荡器的X波段微波扫频信号装置，其特征在于：该扫频信号装置包括：扫频激光器（1）、相位调制器（2）、掺铒光纤放大器（3）、可调光衰减器（4）、色散补偿模块（5）、环路器（6）、光纤（7）、偏振控制器（8）、光电探测器（9）、微波信号放大器（10）、示波器或频谱仪（11），扫频激光器（1）的输出端与相位调制器（2）的输入端连接，相位调制器（2）的输出端与掺铒光纤放大器（3）的输入端连接，掺铒光纤放大器（3）的输出端与可调光衰减器（4）的输入端连接，可调光衰减器（4）的输出端与环路器（6）的第一端口（a）连接，色散补偿模块（5）的输出端与环路器（6）的第二端口（b）连接，环路器（6）的第三端口（c）通过光纤（7）与偏振控制器（8）的输入端连接，偏振控制器（8）的输出端与光电探测器（9）的输入端连接，光电探测器（9）的输出端与微波信号放大器（10）的输入端连接，微波信号放大器（10）的输出端分为两路，一路与示波器或频谱仪（11）的输入端连接，另一路与相位调制器（2）的微波调制端连接；所述X波段微波扫频信号装置产生信号的方法包括以下过程：利用扫频激光器（1）输出可调谐光载波至相位调制器（2）中，相位调制器（2）将微波信号放大器输出的反馈光电转换信号，调制在可调谐光载波上，形成第一光信号，利用掺铒光纤放大器（3）对第一光信号放大，再经过可调光衰减器（4）衰减光信号，控制光信号注入光功率，形成了满足振幅要求的第二光信号，并传输至环路器（6）的第一端口（a）中，色散补偿模块（5）调节第一端口（ a） 输入的第二光信号经过第二端口（b）处时的色散，得到含有基于光电振荡器的微波信号起振频率信息的第三光信号，环路器的第三端口（c）输出第三光信号，第三光信号经光纤（7）传输至偏振控制器（8）中，偏振控制器（8）控制输入的第三光信号的传输偏振态，再经光电探测器（9）输出微波信号至微波信号放大器（10），微波信号放大器（10）对微波信号进行放大处理后，分为两路输出，一路反馈至相位调制器（2）形成闭环光电振荡回路，另一路输出至示波器或频谱仪（11）中，利用示波器或频谱仪（11）测量微波信号。