【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微波光子，涉及一种宽带低噪声微波光子链路。
技术介绍
1、微波光子技术是将光子技术与微波技术进行深度融合而形成的一门新技术，它具有微波技术的灵活泛在优势，同时也具有光子技术的宽带低传输损耗优势，因此微波光子技术在国内外得到了广泛研究。微波光子技术具有诸多优点，包括工作频段宽、瞬时带宽大、传输距离远、并行能力强、重量轻、可高密度集成、抗电磁干扰等，因此微波光子技术在雷达、通信、电子对抗及测量测控等军民两用领域具有极大的应用潜力。
2、虽然微波光子技术有很多的优势，但是由于微波光子链路核心的激光器、调制器、光电探测器均为有源器件，在微波信号的电光光电转换过程中会引入额外的噪声，再经过光放大器放大后会进一步恶化噪声性能，高的噪声会降低系统的灵敏度、动态范围、探测精度等关键性能指标，因此抑制噪声成为实现高性能微波光子系统的关键。文献报导了诸如采用调制器低偏或者采用平衡探测器等方案来降低噪声系数，但是调制器低偏会极大的牺牲带宽；平衡探测方案不仅会增加系统复杂度，并且不能拉远，从而限制了微波光子技术的应用。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种宽带低噪声微波光子链路。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种宽带低噪声微波光子链路，包括低噪声光源、与低噪声光源连接的调制器以及与调制器连接的光电探测器，所述低噪声光源用于生成激光信号，并对激光信号依次进行光放大和窄带光子滤波，从而输出
4、进一步的，所述低噪声光源包括
5、激光器组件，用于输出激光信号；
6、光放大器，用于对激光器组件输出的激光信号进行功率放大，输出大功率的激光信号；
7、光滤波器，所述光滤波器为窄带光子滤波器，用于对光放大单元输出的大功率激光信号进行信号选通与噪声抑制，输出大功率低噪声的激光信号；以及
8、波长锁定单元，用于根据窄带光子滤波器滤波后输出的激光信号的功率变化情况调控激光器组件输出激光的波长，从而锁定激光器组件输出的激光信号的波长。
9、进一步的，所述激光器组件包括大功率低噪声dfb激光器、激光器自动温度控制电路及激光器自动功率控制电路。
10、进一步的，波长锁定单元锁定激光器组件输出的激光信号波长的控制方法包括以下步骤：
11、s101、大功率低噪声dfb激光器上电启动；
12、s102、增大激光器自动温度控制电路的半导体制冷器的制冷电流；
13、s103、检测经窄带光子滤波器滤波后输出的激光信号的功率变化情况，如果所述激光信号的功率增大，则返回执行s102步骤；否则，执行s104步骤；
14、s104、减小激光器自动温度控制电路的半导体制冷器的制冷电流；
15、s105、检测经窄带光子滤波器滤波后输出的激光信号的功率变化情况，如果所述激光信号的功率增大，则返回执行s104步骤；否则，返回执行s102步骤。
16、进一步的，所述光放大器为高功率掺铒光纤放大器。
17、进一步的，所述调制器包括电光强度调制器及偏置控制电路；所述光电探测器为宽带高速光电探测器。
18、进一步的，所述窄带光子滤波器的通带形状为高斯滤波形状。
19、进一步的，所述窄带光子滤波器包括马赫曾德尔干涉仪和微环谐振器，所述马赫曾德尔干涉仪设有第一干涉臂和第二干涉臂，所述微环谐振器与马赫曾德尔干涉仪的第一干涉臂光耦合，所述马赫曾德尔干涉仪的第二干涉臂分别与波长锁定单元和调制器连接。
20、进一步的，所述窄带光子滤波器采用氮化硅波导制成。
21、进一步的，所述窄带光子滤波器的传输函数为
22、
23、
24、
25、其中，t1(λ)表示窄带光子滤波器的第一干涉臂的传输函数；t2(λ)表示窄带光子滤波器的第二干涉臂的传输函数；e0(t)表示输入窄带光子滤波器的光信号的表达式；e1(t)表示从窄带光子滤波器的第一干涉臂输出的光信号的表达式；e2(t)表示从窄带光子滤波器的第二干涉臂输出的光信号的表达式；κ表示微环谐振器与第一干涉臂之间的光场耦合系数；α表示窄带光子滤波器的光波导损耗；β表示光波导的传播常数；l表示微环谐振器的周长；λ表示光的波长；neff表示窄带光子滤波器的光波导的有效折射率。
26、本专利技术中，采用光放大提高激光源光功率可大幅提升微波光链路的传输效率，较常规水平可提高一个数量级。采用在电光调制前级利用光滤波抑制激光源ri n噪声，不仅具有噪声抑制度高的优点，噪声系数可改善一个数量级以上，而且可以突破传统低偏降噪方案存在的亚倍频程工作的限制实现跨倍频程的大带宽工作；因此，本实施例的宽带低噪声微波光子链路可在雷达、电子战、通信、导航、监测等应用领域中发挥重要的作用。
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1.一种宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：包括低噪声光源、与低噪声光源连接的调制器以及与调制器连接的光电探测器，所述低噪声光源用于生成激光信号，并对激光信号依次进行光放大和窄带光子滤波，从而输出大功率低噪声的激光信号作为电光强度调制器的光载波。
2.根据权利要求1所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：所述低噪声光源包括
3.根据权利要求2所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：所述激光器组件包括大功率低噪声DFB激光器、激光器自动温度控制电路及激光器自动功率控制电路。
4.根据权利要求3所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：波长锁定单元锁定激光器组件输出的激光信号波长的控制方法包括以下步骤：
5.根据权利要求2所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：所述光放大器为高功率掺铒光纤放大器。
6.根据权利要求1所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：所述调制器包括电光强度调制器及偏置控制电路；所述光电探测器为宽带高速光电探测器。
7.根据权利要求1～6任一项所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：
8.根据权利要求1至6任一项所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：所述窄带光子滤波器包括马赫曾德尔干涉仪和微环谐振器，所述马赫曾德尔干涉仪设有第一干涉臂和第二干涉臂，所述微环谐振器与马赫曾德尔干涉仪的第一干涉臂光耦合，所述马赫曾德尔干涉仪的第二干涉臂分别与波长锁定单元和调制器连接。
9.根据权利要求8所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：所述窄带光子滤波器采用氮化硅波导制成。
10.根据权利要求8所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：所述窄带光子滤波器的传输函数为
...【技术特征摘要】
1.一种宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：包括低噪声光源、与低噪声光源连接的调制器以及与调制器连接的光电探测器，所述低噪声光源用于生成激光信号，并对激光信号依次进行光放大和窄带光子滤波，从而输出大功率低噪声的激光信号作为电光强度调制器的光载波。
2.根据权利要求1所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：所述低噪声光源包括
3.根据权利要求2所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：所述激光器组件包括大功率低噪声dfb激光器、激光器自动温度控制电路及激光器自动功率控制电路。
4.根据权利要求3所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：波长锁定单元锁定激光器组件输出的激光信号波长的控制方法包括以下步骤：
5.根据权利要求2所述的宽带低噪声微波光子链路，其特征在于：所述光放大器为高功率掺铒光纤放大器。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖永川，陈诺，瞿鹏飞，张浩，庾财斌，王茂旭，彭于镔，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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