[发明专利]小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器

说明书

一种小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器，属于微波与光电子技术领域。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、微波放大模块和微波功分模块；所述激光源模块产生一束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光信号，形成光电反馈环路。本发明的小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器，可有效提升光电振荡器频率稳定度和边模抑制比、增大频率调谐范围，同时具有小型化和低相位噪声的效果。

技术领域

本发明属于微波与光电子技术领域，具体涉及一种小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器。

背景技术

宽带可调谐低相位噪声微波本振源是通信、雷达和电子测量等系统的核心部件。如在通信系统中低相位噪声的本振源可以降低通信误码率，在雷达系统中低相位噪声本振源可以提升系统的探测能力。

传统的微波本振源主要基于电子技术实现，如石英晶振、原子钟、介质谐振腔等。然而，基于电子技术的微波本振源存在频率限制，信号频率通常在1GHz以下。更高频率的信号一般采用倍频方式产生，其相位噪声和频率稳定性急剧下降。微波光子技术将具有大带宽和低损耗优势的光子技术引入到微波系统中，可以产生低相位噪声微波信号。微波光子微波信号产生方法主要有非线性调制倍频、光学拍频和光电振荡器三类。非线性调制倍频技术利用光电子器件传递函数的非线性产生高次谐波，进而实现微波信号的倍频；但却存在转换效率低的问题。光学拍频是将光域相干的不同波长光相干耦合并在光电探测器中转换为微波信号，具有宽带调谐的技术优势，然而基于该方法产生的微波信号相位噪声较差。

光电振荡器是一种将激光能量转换为微波能量的光电混合正反馈环路，具有低相位噪声的优势。为实现光电振荡器的广泛应用，还存在四个技术难点：一是由于光电反馈环路中能量储存介质为光纤，且光纤延时量易受温度等环境因素影响，因而信号频率稳定性较差；二是由于为了实现低相位噪声，光电反馈环路较长，自由频谱范围较小，难以实现单模选频，因而信号边模抑制比较差；三是难以实现宽带调谐带通滤波器，因而难以实现宽带调谐；四是由于数公里长的光纤的使用导致系统难以实现小型化。因此，提升光电振荡器频率稳定性、增大频率调谐范围、提高边模抑制比、并实现小型化等是亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于，针对背景技术存在的问题，提出了一种小型化、宽带调谐、高频率稳定性、高边摸抑制比、低相位噪声的光电振荡器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种小型化宽带可调谐低相噪光电振荡器，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一束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光信号，形成一个光电反馈环路。