[发明专利]小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器

权利要求书

1.一种小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器，其特征在于，包括激光源模块、电光相位调制模块、单波导光学谐振腔模块、高Q值双波导光学谐振腔模块、光电探测模块、微波放大模块、微波功分模块；

所述激光源模块产生激光输入电光相位调制模块调制后，经单波导光学谐振腔模块滤波和高Q值双波导光学谐振腔模块滤波后注入光电探测模块，光电探测模块将接收到的光信号转换为电信号，电信号经微波放大模块放大后，由微波功分模块注入电光相位调制模块调制，形成光电反馈环路。

2.根据权利要求1所述的小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器，其特征在于，所述激光源模块产生波长为λ₀、角频率为ω₀的光载波信号输入电光相位调制模块；电光相位调制模块将角频率为ω_RF的微波信号调制到角频率为ω₀的光载波信号上，产生幅度相等、相位差为180度、频率为ω₀±ω_RF的上边带和下边带，并传输至单波导光学谐振腔模块；单波导光学谐振腔模块将角频率为ω₀+ω_RF的上边带或者角频率为ω₀-ω_RF的下边带滤除掉，得到滤除上边带或者下边带的光信号，输入高Q值双波导光学谐振腔模块；高Q值双波导光学谐振腔模块对输入的光信号进行能量储存和滤波，使得角频率为ω₀的光载波信号和未被单波导光学谐振腔模块滤除的上边带或者下边带通过，其余的则被滤除，其中，所述高Q值双波导光学谐振腔模块的自由频谱范围为ω_FSR，且其中一个谐振角频率等于光载波信号的角频率ω₀，单波导光学谐振腔模块的谐振角频率与激光源模块的角频率之差为Δω₁，Δω₁为高Q值双波导光学谐振腔模块的自由频谱范围ω_FSR的整数倍，Δω₁＝Nω_FSR，N为正整数；高Q值双波导光学谐振腔模块输出的光载波信号和边带信号注入光电探测模块，经光电探测模块转换为角频率为ω_RF的微波信号，其中微波信号角频率ω_RF＝Δω₁＝Nω_FSR；光电探测模块输出的微波信号输入微波放大模块，经微波放大模块放大后，传输至微波功分模块；微波功分模块将放大后的微波信号反馈至电光相位调制模块，形成光电反馈环路，并输出频率为ω_RF＝Δω₁＝Nω_FSR的微波本振信号。

3.根据权利要求1所述的小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器，其特征在于，所述单波导光学谐振腔模块和高Q值双波导光学谐振腔模块基于硅基、氮化硅、二氧化硅、铌酸锂薄膜、氟化钙玻璃或有机聚合物光子集成平台实现；所述单波导光学谐振腔模块和高Q值双波导光学谐振腔模块为微环、微盘或微球形式的谐振腔。

4.根据权利要求1所述的小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器，其特征在于，所述单波导光学谐振腔模块的3dB带宽B_fw小于高Q值双波导光学谐振腔模块自由频谱范围ω_FSR的两倍，B_fw2ω_FSR。

5.根据权利要求1所述的小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器，其特征在于，所述微波放大模块为光电反馈环路提供增益，使反馈环路增益系数大于1。

6.根据权利要求1所述的小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器，其特征在于，所述高Q值双波导光学谐振腔模块的Q值大于10⁶。

7.根据权利要求1所述的小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器，其特征在于，通过提升高Q值双波导光学谐振腔模块的Q值降低光电振荡器的相位噪声。

8.根据权利要求1所述的小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器，其特征在于，通过增大单波导光学谐振腔模块的自由频谱范围提升光电振荡器的频率调谐范围。