片上集成双环光电振荡器制造技术

本公开提供了一种片上集成双环光电振荡器，包括光学环路和电学环路；光学环路包括：直调激光器、第一光耦合器、第一光波导延时线、第二光波导延时线、第二光耦合器和光电探测器；直调激光器在直流驱动和反馈电流驱动下输出激光信号；经过第一光耦合器分成两束长度不同的光波导延时线共同选模，抑制边模产生；经过第二光耦合器收束至光电探测器，将光信号转换为电信号，以将电信号输入至电学环路；经过放大、滤波后，将大部分微波功率输出，小部分反馈注入半导体直调激光器，形成稳定振荡的环路，输出低相位噪声的微波信号。本公开将片上光电混合集成，缩小光电振荡器的重量和体积，减少单独复杂的外围供电系统，利于在航空领域大规模应用。

On chip integrated double ring optoelectronic oscillator

【技术实现步骤摘要】
片上集成双环光电振荡器
本公开涉及微波光子学
，尤其涉及一种片上集成双环光电振荡器。
技术介绍
高纯度的微波信号被极大应用在军用和民用领域，广泛使用在雷达系统、侦测系统、电子对抗系统、通讯系统当中，有着极大的研究价值和应用价值。基于光子学的方法产生微波，可以产生高频率和低相位噪声的高纯度微波信号。其中光电振荡器(OEO)产生微波信号又能产生超低相噪的系统，所以被广泛研究。传统的晶振倍频到10GHz微波信号的相位噪声有-118dBc/Hz@10kHz，而军用级的OEO相噪能达到-140dBc/Hz@10kHz。微波源的相位噪声的降低对整个系统有着极大积极作用。传统的双环OEO主要由分立的器件搭建而成，在光学回路部分使用两卷长单模光纤作为双环来抑制系统边模的产生，保持OEO能够单模起振。传统的双环OEO的信号源有采用直调激光器和激光源加外调制的方式，光耦合器也多采用分立的偏振分束器和合束器，整个链路还需要使用偏振控制器调控光的偏振态。整体系统复杂，体积较大。综上，传统的双环OEO体积较大，不利于在机载雷达和航空领域使用；由于采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片上集成双环光电振荡器，包括：光学环路和电学环路；所述光学环路包括：直调激光器、第一光耦合器、第一光波导延时线、第二光波导延时线、第二光耦合器和光电探测器；/n所述直调激光器输出经过调制的激光信号；所述激光信号通过第一光耦合器分束至第一光波导延时线和第二光波导延时线；再通过第二光耦合器合束至光电探测器；所述光电探测器将光信号转换为电信号后注入至所述电学环路，所述电信号经过电学环路，输出至直调激光器和/或直接微波输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种片上集成双环光电振荡器，包括：光学环路和电学环路；所述光学环路包括：直调激光器、第一光耦合器、第一光波导延时线、第二光波导延时线、第二光耦合器和光电探测器；
所述直调激光器输出经过调制的激光信号；所述激光信号通过第一光耦合器分束至第一光波导延时线和第二光波导延时线；再通过第二光耦合器合束至光电探测器；所述光电探测器将光信号转换为电信号后注入至所述电学环路，所述电信号经过电学环路，输出至直调激光器和/或直接微波输出。


2.根据权利要求1所述的片上集成双环光电振荡器，其中，所述第一光波导延时线和所述第二光波导延时线为长度不同的两路光波导延时线，进行共同选模。


3.根据权利要求2所述的片上集成双环光电振荡器，其中，所述第一光波导延时线和所述第二光波导延时线的最终起振模式间隔是所述第一光波导延时线和所述第二光波导延时线的起振模式间隔的最小公倍数。


4.根据权利要求1所述的片上集成双环光电振荡器，其中，所述电学环路包括：第一偏置器、电放大器、电滤波器、电耦合器和第二偏置器；接收所述光电探测器输出的电信号，所述电信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，刘大鹏，郝腾飞，祝宁华，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11