光電振蕩器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及振蕩器領(lǐng)域，特別地，設(shè)及一種光電振蕩器。
【背景技術(shù)】
[0002] 光電振蕩器（Opto-electronicOscillator,0E0)是一種結(jié)合微波與光子技術(shù)的 新型振蕩器，因其在微波、毫米波頻段具有極低相噪而受到較高的關(guān)注，能廣泛應(yīng)用于雷 達(dá)、電子戰(zhàn)、精確測(cè)量等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)微波振蕩器相比較，0E0具有W下優(yōu)點(diǎn)；1、具有極低相 噪，且相噪不隨振蕩頻率的提高而顯著增大，是微波與毫米波、甚至太赫茲波低相噪信號(hào)源 的重要候選；2、能夠?yàn)樾畔⑾到y(tǒng)提供電、光兩種輸入方式，可應(yīng)用于各種電子系統(tǒng)W及光通 信、微波光子學(xué)系統(tǒng)；3、0E0不僅能夠產(chǎn)生振蕩信號(hào)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)鎖相、倍頻等信號(hào)處理 功能W及一些傳感、測(cè)量等功能，應(yīng)用廣泛。綜上所述，0E0具有一些傳統(tǒng)振蕩器無法媳美 的特性，是產(chǎn)生極低相噪微波、毫米波振蕩器的重要候選之一，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
[0003] 0E0的實(shí)用化當(dāng)前主要面臨兩大問題；其一，要實(shí)現(xiàn)0E0的低相噪必須要采用長光 纖卷作為延時(shí)，而隨著光纖的長度增加，模式間隔會(huì)隨著縮?。▽?duì)于lOGHz振蕩頻率0E0而 言，1km光纖對(duì)應(yīng)200曲Z的模式間隔），在微波頻段無法用窄帶濾波器；其二，組成0E0的電 光調(diào)制器、光纖卷、微波放大器等均為環(huán)境敏感器件，外界環(huán)境因素的波動(dòng)會(huì)造成振蕩頻率 的漂移。故亟需設(shè)計(jì)一種實(shí)現(xiàn)低相噪的同時(shí)克服"多模并存"與"環(huán)境敏感"問題的解決方 法，W保證振蕩信號(hào)的單模低相噪穩(wěn)定輸出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供了一種光電振蕩器，W解決現(xiàn)有的光電振蕩器存在低相噪單模輸出難 W實(shí)現(xiàn)及因環(huán)境干擾導(dǎo)致的振蕩頻率偏移的技術(shù)問題。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0006] 一種光電振蕩器，包括用于輸出光載波的激光器，激光器連接用于構(gòu)成光電混合 諧振腔的光電循環(huán)回路，
[0007] 光電振蕩器還包括用于注入鎖定信號(hào)至光電循環(huán)回路W實(shí)現(xiàn)邊模抑制的注入鎖 相模塊及用于導(dǎo)頻控制W補(bǔ)償光電循環(huán)回路的延時(shí)波動(dòng)的穩(wěn)定控制模塊。
[0008] 進(jìn)一步地，注入鎖相模塊包括用于生成注入信號(hào)的第一信號(hào)源及用于調(diào)節(jié)注入信 號(hào)的信號(hào)功率的可調(diào)衰減器，可調(diào)衰減器的輸出端禪合至光電循環(huán)回路。
[0009] 進(jìn)一步地，光電循環(huán)回路包括：依次連接的電光調(diào)制器、光纖卷、光電探測(cè)器、微波 放大器、壓控移相器、窄帶濾波器，窄帶濾波器的輸出端連接電光調(diào)制器的電輸入端；
[0010] 激光器發(fā)送的光載波經(jīng)電光調(diào)制器后通過光纖卷進(jìn)行延時(shí)，延時(shí)后的光信號(hào)通過 光電探測(cè)器還原成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過微波放大器放大后再通過壓控移相器進(jìn)行相位調(diào) 節(jié)，壓控移相器根據(jù)穩(wěn)定控制模塊輸出信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)節(jié)，經(jīng)相位調(diào)節(jié)后的電信號(hào)再經(jīng)窄 帶濾波器濾波后反饋給電光調(diào)制器進(jìn)入下一次循環(huán)；
[0011] 可調(diào)衰減器的輸出端禪合至窄帶濾波器與電光調(diào)制器的電輸入端的連接通道上。
[0012] 進(jìn)一步地，穩(wěn)定控制模塊包括用于生成導(dǎo)頻參考源的第二信號(hào)源、移相器、混頻 器、低通濾波器及基帶信號(hào)處理模塊，
[0013] 第二信號(hào)源輸出的信號(hào)分為兩路，一路通過移相器移相后輸出給混頻器，另一路 通過電光調(diào)制器進(jìn)入光電循環(huán)回路，并經(jīng)微波放大器輸出至混頻器；
[0014] 混頻器的輸出端連接低通濾波器，低通濾波器連接基帶信號(hào)處理模塊，基帶信號(hào) 處理模塊生成壓控信號(hào)給壓控移相器的電壓輸入端，W補(bǔ)償光電循環(huán)回路的延時(shí)波動(dòng)。
[0015] 進(jìn)一步地，移相器對(duì)第二信號(hào)源輸出的信號(hào)移相的角度為90度。
[0016] 進(jìn)一步地，第一信號(hào)源采用介質(zhì)振蕩器，第二信號(hào)源采用晶振源。
[0017] 本發(fā)明具有W下有益效果：
[0018] 本發(fā)明光電振蕩器，結(jié)合注入鎖相與導(dǎo)頻控制技術(shù)，通過設(shè)置注入鎖相模塊，通過 注入鎖定信號(hào)至光電循環(huán)回路實(shí)現(xiàn)邊模抑制，保證光電振蕩器單模穩(wěn)定輸出，通過設(shè)置穩(wěn) 定控制模塊，W提取光電循環(huán)回路各器件的延時(shí)波動(dòng)并進(jìn)行相應(yīng)的延時(shí)波動(dòng)補(bǔ)償，W達(dá)到 穩(wěn)定振蕩頻率的目的，從而實(shí)現(xiàn)了光電振蕩器的低相噪單模穩(wěn)定輸出，且由于導(dǎo)頻控制與 注入鎖定信號(hào)鎖定的循環(huán)振蕩在不同頻段進(jìn)行，避免了相互干擾，有效地避免了控制電路 噪聲對(duì)振蕩信號(hào)的寄生效應(yīng)，不僅如此，采用導(dǎo)頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)0E0的穩(wěn)定性控制，還可克服 傳統(tǒng)鎖相控制中參考源對(duì)振蕩信號(hào)近載頻相噪的制約，保證0E0全頻段低相噪性能的實(shí) 現(xiàn)。
[0019] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。 下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0020] 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0021] 圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例光電振蕩器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例光電循環(huán)回路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例注入鎖相模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例穩(wěn)定控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例光電振蕩器的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖6是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例光電振蕩器的振蕩信號(hào)頻譜示意圖，其中，（a)為注入鎖 定信號(hào)前的頻譜示意圖、化）為注入鎖定信號(hào)后的頻譜示意圖；
[0027] 圖7是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例光電振蕩器的輸出穩(wěn)定性示意圖；
[002引圖8是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例光電振蕩器的相噪指標(biāo)示意圖。
[002引附圖標(biāo)記說明：
[0030] 10、激光器；
[0031] 20、光電循環(huán)回路；21、電光調(diào)制器；22、光纖卷；23、光電探測(cè)器；24、微波放大器； 25、壓控移相器；26、窄帶濾波器；
[0032] 30、注入鎖相模塊；31、第一信號(hào)源；32、可調(diào)衰減器；
[0033] 40、穩(wěn)定控制模塊；41、第二信號(hào)源；42、移相器；43、混頻器；44、低通濾波器；45、 基帶信號(hào)處理模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0034] W下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可W由權(quán)利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0035] 本發(fā)明旨在提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)微波振蕩信號(hào)的低相噪單模穩(wěn)定輸出的光電振蕩 器，結(jié)合注入鎖相和導(dǎo)頻控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，具體地，采用注入鎖相方式實(shí)現(xiàn)邊模抑制，W保 證單模輸出，采用導(dǎo)頻控制技術(shù)來克服環(huán)境對(duì)光電振蕩器的影響，W實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出。
[0036] 參照?qǐng)D1，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種光電振蕩器，包括用于輸出光載波的激 光器10,激光器10連接用于構(gòu)成光電混合諧振腔的光電循環(huán)回路20,光電振蕩器還包括用 于注入鎖定信號(hào)至光電循環(huán)回路20W實(shí)現(xiàn)邊模抑制的注入鎖相模塊30及用于導(dǎo)頻控制W 補(bǔ)償光電循環(huán)回路20的延時(shí)波動(dòng)的穩(wěn)定控制模塊40。本實(shí)施例光電振蕩器結(jié)合注入鎖相 與導(dǎo)頻控制技術(shù)，通過設(shè)置注入鎖相模塊，通過注入鎖定信號(hào)至光電循環(huán)回路實(shí)現(xiàn)邊模抑 審IJ，保證光電振蕩器單模穩(wěn)定輸出，通過設(shè)置穩(wěn)定控制模塊，W提取光電循環(huán)回路各器件的 延時(shí)波動(dòng)并進(jìn)行相應(yīng)的延時(shí)波動(dòng)補(bǔ)償，W達(dá)到穩(wěn)定振蕩頻率的目的，從而實(shí)現(xiàn)了光電振蕩 器的低相噪單模穩(wěn)定輸出，且由于導(dǎo)頻控制與注入鎖定信號(hào)鎖定的循環(huán)振蕩在不同頻段進(jìn) 行，避免了相互干擾，有效地避