[实用新型]一种微波信号发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及的通信技术领域，具体是一种微波信号发生器。

背景技术

布里渊光纤激光器以其固有的退噪声，线宽窄化及高稳定性质获得了广范的应用；比如说在测量，传感，微波产生，光通信等领域都有基础性作用。

以往的布里渊光纤激光器基本上是在有源腔的条件下产生的，激光光束质量受到限制。比如说较长（腔长超过20米）的有源腔的布里渊光纤激光器难以产生单纵模；而较短腔长（腔长小于20米）的有源腔布里渊光纤激光器可以产生单纵模输出，但由于有源腔中自发辐射的影响激光信噪比降低。更主要的是有源腔光纤微波信号发生器只有二到三个纳米的波长可调范围，这严重限制了它的广泛应用。

多波长布里渊光纤激光器在简单腔中产生的方法很早就有报道。比如，G.J.Cowle等早在1996年就提出了在有源腔中加入反S型结构提供反馈的方法获得了五级的布里渊光输出。而宋跃江等在2005年的文献中介绍的自注入布里渊光纤激光器中更产生了上百级的布里渊光。然而，以往多波长布里渊光纤激光器只能在很长的腔长中产生（一般是百米量级以上），而且常常借助在腔内增益介质提供的增益来克服布里渊效应的阈值。长腔导致的多纵模及增益介质导致的低信噪比使这类多波长激光器很少获得实用。

因此，使用新的方式和相应结构的装置获得多波长、单个纵模的布里渊光纤激光器是当前研究布里渊光纤激光器的一个热点。能在获得多波长、单纵模布里渊光纤激光器的前提下，使激光器的输出波长可以在几十个纳米的范围内可以调节更使该激光器的实用价值获得提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种微波信号发生器。该微波信号发生器结构简单，成本低廉，输出激光稳定，单纵模，线宽窄，波长数量多和宽带可调谐；且能够较方便地移植到其他任意波长（段）产生相应的高阶布里渊光。

本实用新型的微波信号发生器包括一个光学谐振腔、和一个掺杂光纤放大器、以及相应的可调谐光源，其特征是所述光学谐振腔为一置于所述掺杂光纤放大器外部的光学无源谐振腔，所述可调谐光源经一光纤耦合器与所述掺杂光纤放大器的输入端相连接，所述掺杂光纤放大器与光学无源谐振腔相连接，所述光学无源谐振腔同时通过相应的光纤环形器和/或光纤耦合器连接于掺杂光纤放大器的输入端；所述光学无源谐振腔包括单模光纤，所述可调谐激光源与第一四端口光纤耦合器的一双端口端的一个端口相连接，第一四端口光纤耦合器的另一双端口端的一个端口与所述掺杂光纤放大器输入端相连接，掺杂光纤放大器的输出端与一光纤环形器的第一端口相连接，所述光纤环形器的第二和第三端口分别对应与所述单模光纤的一端、和第二四端口光纤耦合器的一双端口端的一个端口相连接，第二四端口光纤耦合器的一双端口端的另一个端口与光电探测器的输入端连接，光电探测器的相应的输出端与电谱仪连接。所述第二四端口光纤耦合器的另一双端口端的一个端口与所述第一四端口光纤耦合器的另一双端口端的另一个端口相连接。

所述可调谐光源为可调谐激光器，所述掺杂光纤放大器为掺饵光纤放大器。

本实用新型充分利用布里渊增益谱窄带的特征，利用10米左右长的光纤作为谐振腔的长度就可以实现布里渊单纵模激光的输出；利用布里渊激光与泵浦光相比具有线宽窄化和退噪声的特征，从而可获得高质量低噪声的布里渊激光；本实用新型的优点在于，它把宽带均匀增益介质（放大器）与作为布里渊增益的非均匀介质（无源腔内的光纤）分开从而提高了各级布里渊光的质量；本实用新型又在这一基础上把部分布里渊光反馈回放大器，从而在同一个环中产生了多达8级的布里渊光。本实用新型结构简单，使用的均是常用的光纤器件，所以较容易大规模使用。由于使用无源腔，没有自由振荡腔频的存在也即不受自由腔频的限制；只要通过调节泵浦光的波长就可获得不同波段布里渊多波长激光输出，实现了宽带可调谐的功能。

附图说明

图1为本实用新型微波信号发生器结构示意图。图2为布里渊泵浦与一阶Stokes光的测量装置的电探测器、电谱仪与第二四端口光纤耦合器连接结构示意图。

具有实施方式

现通过实施例并结合附图对实用新型作进一步说明：