本发明专利技术公开了一种基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置及方法，该装置包括：激光器单元，第一耦合器，光纤放大器，第二耦合器，光电探测器和布里渊环形腔激光器单元；激光器单元产生的激光经第一耦合器分成两路，其中一路激光作为布里渊泵浦光，经光纤放大器放大后进入到布里渊环形腔激光器单元，从环形器的第二端口进入到增益光纤，并在增益光纤中产生背向散射光，逆时针方向在布里渊环形腔激光器单元的环形腔中传输，并从布里渊环形腔激光单元的第三耦合器中输出布里渊激光信号，所述布里渊激光信号与本振光信号光在第二耦合器内耦合，并通过光电探测器转换为微波信号输出，不仅能够产生高频微波信号，获得高精度可调谐的微波信号源。
【技术实现步骤摘要】
—种基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置及方法
本专利技术涉及微波信号领域，尤其涉及一种基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置及方法。
技术介绍
随着信息技术的快速发展，数据业务迅速的增长，对带宽的要求也随之增加。传统基于数字电子的技术已经逼近电子器件的处理极限，进一步提高设备处理速度的难度越来越大，出现了带宽的限制和交换系统的电子瓶颈等问题。光学技术在高速信号的产生等方面显示出电子技术无法比拟的优势，充分利用光学技术的带宽优势实现高速全光信息技术就显得非常重要。微波光子学技术将射频技术的可移动性和光纤技术的大带宽、低损耗和小体积等优点有机地结合起来，有效地解决电子瓶颈的限制。因此，高质量的可调微波信号在雷达、传感和无线通信等领域有着广阔的应用前景。在光纤系统中，传输的微波信号会受到光纤色散等因素的影响而发生畸变和失真，且微波频率越高受到的影响越大。目前产生微波信号的方法主要包括微波移频调制方法和光外差方法。高士明等提出的专利技术专利(授权号:CN20081006124.7)，采用微波源和电光调制器的方法获得了 IlGHz的微波信号。但是在这种微波移频调制的方法中，必须使用高速调制器，限制了高频微波信号的产生，而且价格很昂贵。有的学者提出了通过布里渊散射，结合光外差法获得微波信号的方案，如傅娇娇等提出的专利技术专利(授权号:CN200910155858.4)，采用布里渊散射与泵浦光的差频获得微波信号，王如刚等人提出的专利技术专利(公布号:CN102856778A)，采用布里渊散射方法获得可调谐微波信号。但是，这些产生微波信号的可调谐范围较小，限制其在雷达等领域的应用，且系统比较复杂，增加了系统的成本，而且系统的体积都比较大，不适用于目前小型化和高集成化的发展趋势。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而作出，其目的是提供一种基于TEC (ThermoElectricCooler,半导体致冷器)温度控制的可调微波信号产生装置及方法，不仅能够产生高频微波信号，而且能够获得高精度可调谐的微波信号源。本专利技术的技术方案是，一种基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置，包括:激光器单元，第一耦合器，光纤放大器，第二耦合器，光电探测器和布里渊环形腔激光器单元。激光器单元产生的激光经第一耦合器分成两路，其中一路激光作为布里渊泵浦光，经光纤放大器放大后进入到布里渊环形腔激光器单元，在布里渊环形腔激光器单元中，所述布里渊泵浦光进入环形器的第一端口，从环形器的第二端口进入到增益光纤，并在增益光纤中产生背向散射光，背向散射光经环形器的第三端口进入到偏振控制器，逆时针方向在布里渊环形腔激光器单元的环形腔中传输，并从布里渊环形腔激光单元的第三耦合器中输出布里渊激光信号，所述布里渊激光信号与本振光信号光在第二 I禹合器内I禹合，并通过光电探测器转换为微波信号输出。其中，所述布里渊环形腔激光器单元包括:环形器，增益光纤，TEC温度控制器单元，光隔离器，偏振控制器和第三耦合器。所述TEC温度控制器单元包括:传热板，传感器，控制电路和TEC温度控制芯片。所述TEC温度控制器单元的传热板为铜板或者铝板等。所述TEC温度控制器单元的传感器为热敏电阻或者其它温度传感器。所述TEC温度控制器单元的控制电路是基于放大器的IC电路，或者是基于单片机，ARM的控制电路。所述布里渊环形腔激光器单元为单频布里渊激光器。所述增益光纤为普通单模光纤。所述光电探测器为平衡探测器。所述微波信号为可调谐微波信号。进一步地，所述可调谐微波信号通过调节激光器单元的泵浦波长来获得，或者，通过调节TEC温度控制器单元的温度来改变增益光纤的布里渊频移来获得。根据本专利技术的另一方面，提供一种基于TEC温度控制的可调微波信号产生方法，包括步骤:步骤SI，将激光经第一耦合器分成两路。步骤S2，其中一路光作为布里渊泵浦光，经光纤放大器放大后进入到布里渊环形腔激光器。步骤S3，在布里渊环形腔激光器中，布里渊泵浦光进入环形器的第一端口，从环形器的第二端口进入到增益光纤，并在增益光纤中产生背向散射光，背向散射光经环形器的第三端口进入到偏振控制器，逆时针方向在布里渊环形腔激光器的环形腔中传输。步骤S4，从布里渊环形腔激光的第三耦合器中输出布里渊激光信号。步骤S5，将布里渊激光信号与本振光信号光在第二耦合器内耦合，并通过光电探测器转换为微波信号输出。其中，所述布里渊环形腔激光器包括:环形器，布里渊增益光纤单元，TEC温度控制器单元，光隔离器，偏振控制器和第三耦合器。所述TEC温度控制器单元包括:传热板，传感器，控制电路和TEC温度控制芯片。所述布里渊环形腔激光器为单频布里渊激光器。所述增益光纤为普通单模光纤。所述光电探测器为平衡探测器。所述微波信号为可调谐微波信号。进一步地，所述可调谐微波信号通过调节激光器单元的泵浦波长来获得，或者，通过调节TEC温度控制器单元的温度来改变增益光纤的布里渊频移来获得。本专利技术通过控制泵浦光的波长和TEC温度控制器的温度来调节输出微波信号的频率，不仅能够产生高精度微波信号，而且能够获得带宽可调谐微波信号，同时本专利技术的装置不需要电子器件，大大降低了电磁干扰，且具有体积小、精度高、成本低廉和结构简单的优点。【附图说明】图1是本专利技术的一种基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置的结构示意图；图2是本专利技术的TEC温度控制器单元的结构示意图；图3是本专利技术的一种基于TEC温度控制的可调微波信号产生方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例一中基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例一中TEC温度控制器单元的结构示意图；图6是本专利技术实施例一中温度控制电路示意图；图7是本专利技术实施例二中基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置的结构示意图；图8是本专利技术实施例二中TEC温度控制器单元的结构示意图；图9是本专利技术实施例二中温度控制电路示意图；图10是本专利技术实施例中微波信号频率与TEC温度的关系示意图；图11是本专利技术实施例中微波信号频率与泵谱波长的关系示意图。【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。本专利技术提供一种基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置及方法，不仅能够产生高频微波信号，而且能够获得高精度可调谐的微波信号源。如图1，图2所示，一种基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置，包括:激光器单元100，第一耦合器101，光纤放大器102，第二耦合器110，光电探测器111和布里渊环形腔激光器单元103。激光器单元100产生的激光经第一耦合器101分成两路，其中一路激光作为布里渊泵浦光，经光纤放大器102放大后进入到布里渊环形腔激光器单元103，在布里渊环形腔激光器单元103中，所述布里渊泵浦光进入环形器104的第一端口，从环形器104的第二端口进入到增益光纤105，并在增益光纤105中产生背向散射光，背向散射光经环形器104的第三端口进入到偏振控制器109，逆时针方向在布里渊环形腔激光器单元103的环形腔中传输，并从布里渊环形腔激光本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置，其特征在于，包括：激光器单元，第一耦合器，光纤放大器，第二耦合器，光电探测器和布里渊环形腔激光器单元；激光器单元产生的激光经第一耦合器分成两路，其中一路激光作为布里渊泵浦光，经光纤放大器放大后进入到布里渊环形腔激光器单元，在布里渊环形腔激光器单元中，所述布里渊泵浦光进入环形器的第一端口，从环形器的第二端口进入到增益光纤，并在增益光纤中产生背向散射光，背向散射光经环形器的第三端口进入到偏振控制器，逆时针方向在布里渊环形腔激光器单元的环形腔中传输，并从布里渊环形腔激光单元的第三耦合器中输出布里渊激光信号，所述布里渊激光信号与本振光信号光在第二耦合器内耦合，并通过光电探测器转换为微波信号输出；所述布里渊环形腔激光器单元包括：环形器，增益光纤，TEC温度控制器单元，光隔离器，偏振控制器和第三耦合器。
【技术特征摘要】
1.一种基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置，其特征在于，包括:激光器单元，第一耦合器，光纤放大器，第二耦合器，光电探测器和布里渊环形腔激光器单元； 激光器单元产生的激光经第一耦合器分成两路，其中一路激光作为布里渊泵浦光，经光纤放大器放大后进入到布里渊环形腔激光器单元，在布里渊环形腔激光器单元中，所述布里渊泵浦光进入环形器的第一端口，从环形器的第二端口进入到增益光纤，并在增益光纤中产生背向散射 光，背向散射光经环形器的第三端口进入到偏振控制器，逆时针方向在布里渊环形腔激光器单元的环形腔中传输，并从布里渊环形腔激光单元的第三耦合器中输出布里渊激光信号，所述布里渊激光信号与本振光信号光在第二耦合器内耦合，并通过光电探测器转换为微波信号输出； 所述布里渊环形腔激光器单元包括:环形器，增益光纤，TEC温度控制器单元，光隔离器，偏振控制器和第三耦合器。2.根据权利要求1所述的基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置，其特征在于，所述TEC温度控制器单元包括:传热板，传感器，控制电路和TEC温度控制芯片。3.根据权利要求1所述的基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置，其特征在于，所述布里渊环形腔激光器单元为单频布里渊激光器；所述增益光纤为普通单模光纤；所述光电探测器为平衡探测器；所述微波信号为可调谐微波信号。4.根据权利要求3所述的基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置，其特征在于，所述可调谐微波信号通过调节激光器单元的泵浦波长来获得，或者，通过调节TEC温度控制器单元的温度来改变增益光纤的布里渊频移来获得。5.根据权利要求2所述的基于TEC温度控制的可调微波信号产生装置，其特征在于，所述TEC温度控制器单元的传热板为...
【专利技术属性】
技术研发人员：王如刚，周锋，纪正飚，王吉林，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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