[发明专利]光电振荡器

说明书

本发明实施例提供了一种光电振荡器，其包括扫频光源、相位调制器和带阻光滤波器。其中，相位调制器对扫频光信号进行相位调制，生成具有正、负一阶边带的第一中间信号；带阻光滤波器滤除第一中间信号中的任一边带；光电探测器与带阻光滤波器相连，接收带阻光滤波器的输出信号，将其转换成中心频率可调的周期性扫频微波信号，并将其放大之后反馈至相位调制器；其中，扫频光源、相位调制器和带阻光滤波器构成带通扫频的微波滤波器，且带通扫频的微波滤波器的中心频率等于扫频光源的中心频率与带阻光滤波器的中心频率之差。由此，本发明实施例解决了如何产生低相噪、相关性好且中心频率可调的周期性扫频微波信号的技术问题。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种光电振荡器。

背景技术

微波信号源在现代生活中具有重要的应用，广泛地用于通信、军事雷达、生物成像、卫星定位、科学计量等诸多领域。上述系统的有效、精准的运行与微波信号的质量密切相关。特别是在军事雷达和科学计量方面，对信号质量提出了更高的要求。为了得到高频的微波信号，通常利用倍频技术将低频的信号倍频到高频上去，然而，倍频技术会使得信号的噪声恶化至少为20log10(N)，其中N为倍频系数。所以，为了得到高质量的微波信号，通常需要直接地产生高频的微波信号，而不是通过倍频的方法。但是，传统的直接产生高频微波信号的设备存在价格昂贵、体积大、功耗大的特性。这些特性限制了其在诸多领域内的应用。光电振荡器作为一种新型的振荡器，其具有体积小、功耗低、质量好的特点。更重要的是，光电振荡器产生的微波信号的相位噪声与频率无关，这使得光电振荡器在产生高频的微波信号上具有极大的优势。虽然光电振荡器在产生低相位噪声的微波信号方面具有良好的性能。但是，目前的光电振荡器通常只能产生单频点的微波信号。

由于单频点微波信号的频率单一，所以其不适于某些技术领域。扫频是指信号在一个频段内,频率由高到低(或由低到高)连续变化的过程。扫频微波信号在很多领域具有重要的应用，例如：扫频通信、生物成像以及脉冲压缩雷达。特别是在脉冲压缩雷达里面，低相位噪声、高线性度、大时间带宽积的扫频的微波信号是其极其重要的。利用扫频的微波信号可以获得更大的时间带宽积，可以增加雷达系统的探测距离和探测精度。可见，产生扫频微波信号的意义重大。

现有技术常采用电子学方法来产生扫频的微波信号。电子学方法主要采用直接数字合成技术和压控振荡器。然而，该方法产生得到的扫频微波信号的相位噪声特性和周期相关性较差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种光电振荡器，以解决如何产生低相噪、周期相关性好且中心频率可调的周期性扫频微波信号的技术问题。

为了实现上述目的，提供以下技术方案：

一种光电振荡器，包括：

扫频光源，用于生成周期性扫频光信号；

相位调制器，用于对周期性扫频光信号进行相位调制，生成具有正、负一阶边带的第一中间信号；

带阻光滤波器，用于滤除第一中间信号中的任一边带；

光电探测器，用于接收带阻光滤波器的输出信号，对其进行拍频，得到第一中心频率可调的周期性扫频微波信号，并将第一中心频率可调的周期性扫频微波信号输出至微波放大器；

微波放大器，用于对第一中心频率可调的周期性扫频微波信号进行放大，得到第二中心频率可调的周期性扫频微波信号，并将第二中心频率可调的周期性扫频微波信号反馈至相位调制器；

其中，扫频光源、相位调制器和带阻光滤波器构成带通扫频的微波滤波器，且带通扫频的微波滤波器的中心频率等于扫频光源的中心频率与带阻光滤波器的中心频率之差。

进一步地，扫频光源具体包括：

激光器，用于产生光信号；

扫频微波源，用于产生扫频微波信号；