光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，激光器（1）的輸出端與三端口光環(huán)行器A端口一（2a）連接、三端口光環(huán)形器A端口二（2b）與偏振控制器A（3）的輸入連接、偏振控制器A（3）的另一端電光調(diào)制器（4）連接、電光調(diào)制器（4）與偏振控制器B（5）的輸入連接、偏振控制器B（5）的另一端與光放大器（6）連接、光放大器（6）連接光反射器（7）、三端口光環(huán)行器A端口三（2c）與光電探測(cè)器（8）的輸入連接、光電探測(cè)器（8）輸出與電濾波器（9）輸入連接、電濾波器（9）輸出與電耦合器端口一（10a）連接、電耦合器端口二（10b）與電放大器（11）的輸入連接、電放大器（11）的輸出連接電光調(diào)制器（4），電耦合器端口三（10c）作為輸出端。本實(shí)用新型提高了環(huán)路中的光纖延時(shí)利用率，降低了系統(tǒng)的成本和體積，簡(jiǎn)化了控制參數(shù)，提升了OEO的實(shí)用性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微波光子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種光電振蕩器。
【背景技術(shù)】
[0002]光電振蕩器(OEO)能產(chǎn)生高品質(zhì)的光、電微波信號(hào)，但OEO系統(tǒng)存在的一個(gè)主要問(wèn)題是信號(hào)高C值與邊模抑制之間的矛盾。眾所周知，對(duì)于OEO系統(tǒng)，振蕩器的G值由能量在環(huán)路中保持振蕩的時(shí)間決定，因此要想OEO能輸出高質(zhì)量的微波信號(hào)，需要在OEO中構(gòu)建足夠長(zhǎng)的環(huán)路。與此同時(shí)，諧振腔的長(zhǎng)度還決定了腔內(nèi)起振模式之間的頻率間隔Δ/，可以看
出諧振腔越長(zhǎng)，模式間隔就越小。因此，在長(zhǎng)腔情況下，難以保證OEO的單縱模輸出。
[0003]現(xiàn)有解決方案大體可以分為以下幾類(lèi):
[0004]一是回音廊濾波模式，它是利用光場(chǎng)在微小介質(zhì)小球(盤(pán))中的振蕩來(lái)完成頻率選擇，但此方案插入損耗過(guò)大，可調(diào)諧性差，一定程度上限制了 OEO的應(yīng)用范圍。
[0005]二是多環(huán)路結(jié)構(gòu)，多環(huán)路結(jié)構(gòu)又包括以下幾種
[0006]1、光電混合的雙環(huán)OEO結(jié)構(gòu)，它利用兩個(gè)不同腔長(zhǎng)共同選模，但該方案使用了兩套光電轉(zhuǎn)換裝置，增加了系統(tǒng)的噪聲，同時(shí)也增加了系統(tǒng)成本。
[0007]2、光域耦合雙環(huán)路結(jié)構(gòu)的光電振蕩器，這一方案需要仔細(xì)的控制腔內(nèi)兩路光場(chǎng)的偏振態(tài)，使用不夠靈活。
[0008]3、雙OEO注入鎖定的(DIL-OEO)方案，它需要兩套完整的OEO相互注入，極大地增加了系統(tǒng)的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供的一種提高了環(huán)路中的光纖延時(shí)利用率，降低了系統(tǒng)的成本和體積，簡(jiǎn)化了控制參數(shù)，提升了 OEO的實(shí)用性的光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器。
[0010]本實(shí)用新型解決其主要技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0011]本實(shí)用新型的光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，包括激光器、三端口光環(huán)型器A、偏振控制器A、電光調(diào)制器、偏振控制器B、光放大器、光反射器、光電探測(cè)器、電濾波器、電耦合器、電放大器，其中:激光器的輸出端與三端口光環(huán)行器A端口一連接、三端口光環(huán)形器A端口二與偏振控制器A的輸入連接、偏振控制器A的另一端電光調(diào)制器連接、電光調(diào)制器與偏振控制器B的輸入連接、偏振控制器B的另一端與光放大器連接、光放大器連接光反射器、三端口光環(huán)行器A端口三與光電探測(cè)器的輸入連接、光電探測(cè)器輸出與電濾波器輸入連接、電濾波器輸出與電稱(chēng)合器端口一連接、電稱(chēng)合器端口二與電放大器的輸入連接、電放大器的輸出連接電光調(diào)制器，電I禹合器端口三作為輸出端。
[0012]上述的光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，其中:所述的激光器采用半導(dǎo)體DFB激光器。[0013]上述的光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，其中:電光調(diào)制器采用馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器(MZM)或相位調(diào)制器。
[0014]上述的光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，其中:光反射器為由三端口光環(huán)形器B端口一、三端口光環(huán)形器B端口二、三端口光環(huán)形器B端口三構(gòu)成的三端口環(huán)形器B，三端口光環(huán)形器B端口三與三端口光環(huán)形器B端口一連接，光放大器與三端口環(huán)形器B端口二連接。
[0015]上述的光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，其中:光反射器采用光纖端面鍍膜的反射鏡。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有明顯的有益效果，從以上技術(shù)方案可知:本實(shí)用新型的OEO振蕩過(guò)程中的第二次調(diào)制相當(dāng)于一個(gè)鑒相過(guò)程，參與鑒別的兩路信號(hào)分別為延
時(shí)24和24 + 4 (A:置于偏振控制器B與光放大器之間的光纖長(zhǎng)度；:置于三端口光環(huán)
行器A的端口三與光電探測(cè)器之間的光纖長(zhǎng)度；均為延時(shí)作用)的振蕩信號(hào)。當(dāng)信號(hào)同時(shí)滿(mǎn)
足腔長(zhǎng)分別為Si1和2A+ 4兩個(gè)環(huán)路所決定的相位條件，信號(hào)才能形成穩(wěn)定的振蕩并一直
保持下去，因此該結(jié)構(gòu)等效于一個(gè)光域的雙環(huán)路0E0，并且在使用4和A長(zhǎng)度光纖條件下，
得到了長(zhǎng)度為24和24+4的兩個(gè)長(zhǎng)腔。這種光路往返調(diào)制的雙環(huán)路OEO不增加有源器件
的使用，在減少使用光纖長(zhǎng)度的同時(shí)，光信號(hào)往返兩次通過(guò)電光調(diào)制器后再進(jìn)行反饋調(diào)制，以構(gòu)成兩個(gè)不同環(huán)長(zhǎng)的光學(xué)環(huán)路，提高了環(huán)路中的光纖延時(shí)利用率，降低了系統(tǒng)的成本和體積，簡(jiǎn)化了控制參數(shù)，`提升了 OEO的實(shí)用性。
[0017]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中標(biāo)記:
[0022]1、激光器；2、三端口光環(huán)行器A ;2a、三端口光環(huán)形器A端口一 ；2b、三端口光環(huán)形器A端口二 ；2c、三端口光環(huán)形器A端口三；3、偏振控制器A ;4、電光調(diào)制器；5、偏振控制器B ;6、光放大器；7、光反射器；8、光電探測(cè)器；9、電濾波器；10、電稱(chēng)合器；10a、電稱(chēng)合器端口一 ；10b、電耦合器端口二 ；10c、電耦合器端口三；11、電放大器；12、三端口光環(huán)行器B;12a、三端口光環(huán)形器B端口一 ；12b、三端口光環(huán)形器B端口二 ；12c、三端口光環(huán)形器B端口--，
[0023]【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0025]實(shí)施例1:
[0026]參照?qǐng)D1、2，光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，包括激光器1、三端口光環(huán)型器A2、偏振控制器A3、電光調(diào)制器4、偏振控制器B5、光放大器6、光反射器7、光電探測(cè)器8、電濾波器9、電稱(chēng)合器10、電放大器11,其中:激光器I的輸出端與三端口光環(huán)行器A端口一 2a連接、三端口光環(huán)形器A端口二 2b與偏振控制器A3的輸入連接、偏振控制器A3的另一端電光調(diào)制器4連接、電光調(diào)制器4與偏振控制器B5的輸入連接、偏振控制器B5的另一端與光放大器6連接、光放大器6連接光反射器7、三端口光環(huán)行器A端口三2c與光電探測(cè)器8的輸入連接、光電探測(cè)器8輸出與電濾波器9輸入連接、電濾波器9輸出與電I禹合器端口一 IOa連接、電耦合器端口二 IOb與電放大器11的輸入連接、電放大器11的輸出連接電光調(diào)制器4，電耦合器端口三IOc作為輸出端；
[0027]所述的激光器I采用半導(dǎo)體DFB激光器；電光調(diào)制器4采用馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器(MZM);光反射器7由三端口光環(huán)形器B端口一 12a、三端口光環(huán)形器B端口二 12b、三端口光環(huán)形器B端口三12c構(gòu)成的三端口環(huán)形器B12，三端口光環(huán)形器B端口三12c與三端口光環(huán)形器B端口一 12a連接，光放大器6與三端口環(huán)形器B端口二 12b連接。
[0028]工作原理:半導(dǎo)體DFB激光器I發(fā)出的光經(jīng)過(guò)三端口光環(huán)行器A端口一 2a后從三端口光環(huán)行器A端口二 2b出來(lái)進(jìn)入偏振控制器A3輸入端，偏振控制器A3調(diào)節(jié)光場(chǎng)的偏振態(tài)達(dá)到最佳后輸出連接到電光調(diào)制器4 (馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器)，從電光調(diào)制器4 (馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器)輸出的光經(jīng)過(guò)偏振控制器B5，經(jīng)光放大器6放大后進(jìn)入三端口光環(huán)行器B端口二 12b，從三端口光環(huán)行器B端口三12c輸出進(jìn)入光環(huán)行器B端口一 12a，從三端口光環(huán)行器B端口二 12b輸出，再進(jìn)入偏振控制器B5，經(jīng)偏振控制器B5調(diào)節(jié)光場(chǎng)偏振態(tài)后再次經(jīng)過(guò)電光調(diào)制器4 (馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器)并經(jīng)過(guò)偏振控制器A3進(jìn)入三端口光環(huán)行器A端口二 2b，從三端口光環(huán)行器A端口三2c輸出后經(jīng)過(guò)光電探測(cè)器8轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并被電濾波器9濾波后連接到電稱(chēng)合器端口一 IOa,轉(zhuǎn)換后的信號(hào)被電稱(chēng)合器10分為兩部分,一部分通過(guò)電耦合器端口二 IOb進(jìn)入電放大器11，經(jīng)電放大器11放大后反饋到電光調(diào)制器4，另一部分作為輸出信號(hào)經(jīng)電耦合器端口三IOc輸出。由此結(jié)構(gòu)的光路可以看出，OEO振蕩
過(guò)程中的第二次調(diào)制相當(dāng)于一個(gè)鑒相過(guò)程，參與鑒別的兩路信號(hào)分別為延時(shí)2￡1和24 + 15([1:置于偏振控制器B5與光放大器6之間的光纖長(zhǎng)度；:置于三端口光環(huán)行器A端口三2c與光電探測(cè)器8之間的光纖長(zhǎng)度；均為延時(shí)作用)的振蕩信號(hào)。當(dāng)信號(hào)應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足腔長(zhǎng)分別為2￡:和24 + 4兩個(gè)環(huán)路所決定的相位條件，信號(hào)才能形成穩(wěn)定的振蕩并一直保持下
去，因此該結(jié)構(gòu)等效于一個(gè)`光域的雙環(huán)路0E0，并且在使用4和A長(zhǎng)度光纖條件下，得到了
長(zhǎng)度為IL1和+ 4的兩個(gè)長(zhǎng)腔。
[0029]實(shí)施例2
[0030]參照?qǐng)D1、3，光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，包括激光器1、三端口光環(huán)型器A2、偏振控制器A3、電光調(diào)制器4、偏振控制器B5、光放大器6、光反射器7、光電探測(cè)器8、電濾波器9、電稱(chēng)合器10、電放大器11,其中:激光器I的輸出端與三端口光環(huán)行器A端口一 2a連接、三端口光環(huán)形器A端口二 2b與偏振控制器A3的輸入連接、偏振控制器A3的另一端電光調(diào)制器4連接、電光調(diào)制器4與偏振控制器B5的輸入連接、偏振控制器B5的另一端與光放大器6連接、光放大器6連接光反射器7、三端口光環(huán)行器A端口三2c與光電探測(cè)器8的輸入連接、光電探測(cè)器8輸出與電濾波器9輸入連接、電濾波器9輸出與電I禹合器端口一 IOa連接、電耦合器端口二 IOb與電放大器11的輸入連接、電放大器11的輸出連接電光調(diào)制器4，電耦合器端口三IOc作為輸出端；
[0031]其中激光器(I)采用半導(dǎo)體DFB激光器，電光調(diào)制器(4)采用相位調(diào)制器，光反射器(7)采用光纖端面鍍膜的反射鏡。[0032]工作原理:光放大器(6)輸出的光被反射鏡(7)反射后經(jīng)過(guò)光放大器(6)回到偏振控制器B (5)，其余部分工作原理與實(shí)施例1相同。
[0033]本實(shí)用新型所述并不限于【具體實(shí)施方式】中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出其它的實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型的技術(shù)創(chuàng)新范圍。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，包括激光器(I)、三端口光環(huán)型器A (2)、偏振控制器A (3)、電光調(diào)制器(4)、偏振控制器B (5)、光放大器(6)、光反射器(7)、光電探測(cè)器(8)、電濾波器(9)、電耦合器(10)、電放大器(11)，其特征在于:激光器(I)的輸出端與三端口光環(huán)行器A端口一(2a)連接、三端口光環(huán)形器A端口二(2b)與偏振控制器A (3)的輸入連接、偏振控制器A (3)的另一端電光調(diào)制器(4)連接、電光調(diào)制器(4)與偏振控制器B(5)的輸入連接、偏振控制器B (5)的另一端與光放大器(6)連接、光放大器(6)連接光反射器(7)、三端口光環(huán)行器A端口三(2c)與光電探測(cè)器(8)的輸入連接、光電探測(cè)器(8)輸出與電濾波器(9)輸入連接、電濾波器(9)輸出與電I禹合器端口一(IOa)連接、電I禹合器端口二( IOb )與電放大器(11)的輸入連接、電放大器(11)的輸出連接電光調(diào)制器(4 )，電耦合器端口三(IOc)作為輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，其特征在于:所述的激光器(I)采用半導(dǎo)體DFB激光器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，其特征在于:電光調(diào)制器(4)采用馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器。
4.如權(quán)利要求1或2所述的光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，其特征在于:電光調(diào)制器(4)采用相位調(diào)制器。
5.如權(quán)利要求3所述的光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，其特征在于:光反射器(7)為由三端口光環(huán)形器B端口一(12a)、三端口光環(huán)形器B端口二(12b)、三端口光環(huán)形器B端口三(12c)構(gòu)成的三端口環(huán)形器B (12)，三端口光環(huán)形器B端口三(12c)與三端口光環(huán)形器B端口一(12a)連接，，光放大器(6)與三端口環(huán)形器B端口二(12b)連接。
6.如權(quán)利要求4所述的光路往返的雙環(huán)路光電振蕩器，其特征在于:光反射器(7)采用光纖端面鍍膜的反射鏡。
【文檔編號(hào)】H01S1/02GK203631957SQ201320852246
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】江陽(yáng), 梁建惠, 蔡紹洪, 白光富 申請(qǐng)人:貴州大學(xué)