本实用新型专利技术公开了一种微波光频梳发生装置，属于微波光子领域技术领域。本实用新型专利技术包括激光光源、基准信号源、电光调制器、光分路器和匹配网络单元；所述激光光源的输出端连接至所述电光调制器的光输入端；所述电光调制器的输出端连接至所述光分路器的输入端；所述光分路器其中至少一路输出端作为反馈光路输出连接至光电转换器的光输入端，至少另一路输出端为光频梳信号输出端；所述基准信号源的输出端、光电转换器的输出端通过所述匹配网络单元连接所述电光调制器的射频调制端口。本实用新型专利技术通过运用微波光子技术，结合基准频率信号的不断叠加产生光频梳。不断叠加产生光频梳。不断叠加产生光频梳。
【技术实现步骤摘要】
一种微波光频梳发生装置
[0001]本技术涉及微波光子
，更具体地说，涉及一种微波光频梳发生装置。
技术介绍
[0002]微波频率源在通信、雷达、导航、精密测量等行业均有应用。目前微波频率源产生大多数通过电子元器件在电子学范围内实现，在频率稳定性、相位噪声等性能方面没有更大的提升空间如毫米波及以上波段等。在光学领域内通过光的大带宽解决低频段的微波段频率问题相对容易，在性能指标上具有很大优势。由光频梳产生微波频率源是一种有效的方法。
[0003]目前德国Menlo公司研制、生产、销售的光频梳设备在世界市场上处于领先地位，但其价格昂贵，极大限制了其应用范围。如专利CN111668690A公开了一种光频梳组件和方法，方法包括为操作光频梳源以产生组成光频梳的激光，将激光引入到公共光路中，并且用来自公共光路的激光播种至少一个分支光路，所述至少一个分支光路包括至少一个光学元件。对于所述至少一个分支光路，确定光频梳组件内的在所述至少一个光学元件上游的参考点处耦合输出的激光和分支光路中提供的在所述至少一个光学元件下游的测量点处耦合输出的激光之间的、所述光频梳的第一频率模式v1的相位差。基于确定的与目标值的相位差的偏差来提供对于来自所述至少一个分支光路的激光的相位校正。该方案中，实施时成本较高，而且技术复杂。采用其它方式产生光频梳，会出现或频梳有限，或频梳不平坦，或频梳噪声较大的问题。
技术实现思路
[0004]针对以上现有技术中存在的至少一些问题，本技术提供一种微波光频梳发生装置，通过运用微波光子技术，结合基准频率信号的不断叠加、光电隔离产生光频梳，频率相对稳定、噪声相对较小、成本相对较低。
[0005]一种微波光频梳发生装置，包括：激光光源，用于输出频率为ω0的光载波；基准信号源，用于输出标准射频信号，该射频信号是频率为ω
L
的单音信号，作为产生光频梳的基准频率信号；电光调制器，用于对光载波射频信号进行电光调制，并可输出已调光载波信号；光分路器，用于将输入的光信号分成至少两路的光输出信号；所述激光光源的输出端连接至所述电光调制器的光输入端；所述电光调制器的输出端连接至所述光分路器的输入端；所述光分路器其中至少一路输出端作为反馈光路输出连接至光电转换器的光输入端，至少另一路输出端为光频梳信号输出端；匹配网络单元，所述基准信号源的输出端、光电转换器的输出端通过所述匹配网络单元连接所述电光调制器的射频调制端口。
[0006]进一步，所述光分路器的光频梳信号输出端通过选频滤波器外接输出。
[0007]进一步，还包括光学混频器，所述光学混频器的输入端中至少一路接入所述光分路器作为反馈光路的输出端，至少另一路用于接入参考光频梳R
‑
OFC；所述光学混频器的输出端接所述光电转换器的光输入端。
[0008]进一步，所述的光学混频器为90
°
光学混频器，所述光电转换器为差分光电探测器。
[0009]进一步，所述基准信号源通过分频器或倍频器电连接匹配网络单元；和/或，所述光电转换器通过分频器或倍频器电连接匹配网络单元。
[0010]进一步，所述电光调制器和所述光分路器组合形成光频梳发生单元，所述光频梳发生单元包括正系数光频梳发生单元和负系数光频梳发生单元，形成对称结构；所述激光光源通过光分路器连接所述光频梳发生单元。
[0011]进一步，所述电光调制器和所述光分路器组合形成光频梳发生单元，所述光频梳发生单元包括偏振光频梳发生单元和正交偏振光频梳发生单元，形成偏振正交结构；所述激光光源依次经过偏振控制器、偏振分束器连接所述光频梳发生单元，所述光频梳发生单元中的光分路器输出的反馈光路依次通过偏振控制器、偏振合束器和检偏器与光学混频器连接。
[0012]进一步，所述光学混频器至少一个信号输入端连接选频滤波器。
[0013]进一步，所述光电转换器为光电探测器；所述电光调制器和所述光分路器组合形成光频梳发生单元，所述光频梳发生单元包括偏振光频梳发生单元和正交偏振光频梳发生单元，形成偏振正交简化结构；所述激光光源依次经过偏振控制器、偏振分束器连接所述光频梳发生单元，所述光频梳发生单元中的光分路器输出的反馈光路依次连接偏振控制器、偏振合束器和检偏器与光电转换器连接。
[0014]本技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：其通过运用微波光子技术，结合基准频率信号的不断叠加可产生的光频梳，频率相对稳定、噪声相对较小、成本较低，而且产生的光频梳梳齿平坦；其中对称结构进一步抑制系统共模噪声；在反馈回路中光电隔离，噪声无积累；结构简单、紧凑，具有广泛的应用价值。
附图说明
[0015]图1为本技术原理示意图；
[0016]图2为本技术中参考频梳原理示意图；
[0017]图3为本技术连接分频器或倍频器原理示意图；
[0018]图4为本技术一种对称结构连接示意图；
[0019]图5为本技术一种偏振正交结构连接示意图；
[0020]图6为本技术一种偏振正交简化结构连接示意图。
[0021]示意图中的标号说明：
[0022]1、激光光源；
[0023]2、电光调制器；
[0024]21、第一电光调制器；22、第二电光调制器；
[0025]3、光分路器；
[0026]31、第一光环行器；32、第二光环行器；33、第三光环行器
[0027]4、光学混频器；5、光电转换器；6、基准信号源；7、匹配网络单元。
具体实施方式
[0028]为进一步了解本技术的内容，结合附图和实施例对本技术作详细描述。
[0029]如图1，一种实施例中，提供一种微波光频梳发生装置，包括激光光源1、基准信号源6、电光调制器2、光分路器3，激光光源1输出频率为ω0的光载波，例如常采用窄带激光器，如波长为1550nm，具有稳频效果。基准信号源6用于输出标准射频信号，该射频信号是频率为ω
L
的单音信号，作为产生光频梳的基准频率信号，一般采用高稳定度基准频率源，如具有射频端口的原子钟或晶体振荡器等，保证频率稳定度。电光调制器2用于对光载波射频信号进行电光调制，在标准射频信号及其高阶射频信号电调制下输出已调光载波信号。匹配网络单元7，基于电桥实现其功能，用于电光调制器2偏置工作点的配置以及稳定电路，并将基准信号源6输出的电信号和光电转换器5输出的电信号进行接入、相移、组合和电驱动输出至电光调制器2。
[0030]本实施例中，激光光源1的输出端连接至电光调制器2的光输入端，电光调制器2的输出端连接至光分路器3的输入端，光分路器3将电光调制器2输出的已调光载波信号分成两路，其中一路输出端作为反馈光路输出连接至光电转换器5的光输入端，另一路为本实施例微波光频梳信号输出端，输出光频梳信号，其频率为ω0±
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微波光频梳发生装置，其特征在于，包括：激光光源(1)，用于输出频率为ω0的光载波；基准信号源(6)，用于输出标准射频信号，该射频信号是频率为ω
L
的单音信号，作为产生光频梳的基准频率信号；电光调制器(2)，用于对光载波射频信号进行电光调制，并可输出已调光载波信号；光分路器(3)，用于将输入的光信号分成至少两路的光输出信号；所述激光光源(1)的输出端连接至所述电光调制器(2)的光输入端；所述电光调制器(2)的输出端连接至所述光分路器(3)的输入端；所述光分路器(3)其中至少一路输出端作为反馈光路输出连接至光电转换器(5)的光输入端，至少另一路输出端为光频梳信号输出端；匹配网络单元(7)，所述基准信号源(6)的输出端、光电转换器(5)的输出端通过所述匹配网络单元(7)连接所述电光调制器(2)的射频调制端口。2.根据权利要求1所述的一种微波光频梳发生装置，其特征在于：所述光分路器(3)的光频梳信号输出端通过选频滤波器外接输出。3.根据权利要求2所述的一种微波光频梳发生装置，其特征在于：还包括光学混频器(4)，所述光学混频器(4)的输入端中至少一路接入所述光分路器(3)作为反馈光路的输出端，至少另一路用于接入参考光频梳R
‑
OFC；所述光学混频器(4)的输出端接所述光电转换器(5)的光输入端。4.根据权利要求3所述的一种微波光频梳发生装置，其特征在于：所述的光学混频器(4)为90
°
光学混频器，所述光电转换器(5)为差分光电探测器。5.根据权利要求2
‑
4任一项所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡朝年，
申请(专利权)人：胡朝年，
类型：新型
国别省市：
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