【技术实现步骤摘要】
本申请涉及微波光子学，尤其涉及一种光电混合集成微波源。
技术介绍
1、微波源是现代雷达和无线电通信的核心部分。随着信息通信技术的发展，可用载荷和频谱越来越少，导致对具有紧凑、高频特点的高性能微波源的需求越来越高。
2、传统基于电子学手段的微波源，例如，通过介质或晶体振荡器、混频器、开关滤波等方式，其在产生低频信号时具有一定的优势。然而，随着信号频率的增加，电子学微波源产生的信号质量急剧恶化，一般通过相位噪声来评判信号质量的好坏。而基于光学技术手段产生微波信号，例如，通过采用光频梳、光锁相环、以及光电振荡器，可以获得频率稳定性好、相位噪声极低的微波信号，解决传统电子学微波源在高频信号质量差这一问题。但光电振荡器构成的自反馈闭合回路生成的微波信号需要依赖于长光纤作为储能元件，光纤越长，储能越高，闭合回路的q值越高，产生的微波信号的相位或频率噪声也就越小。然而，长光纤无法集成，导致其不仅具有庞大的体积，还极易受到环境因素干扰，易造成微波信号频率的漂移，难以满足实际应用。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本申请的第一个目的在于提出一种光电混合集成微波源，实现了光电器件的混合集成，大大缩减了微波源体积，并实现电光-光电信号之间的相互转换。
3、为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种光电混合集成微波源，包括：第一模块和第二模块；其中，
4、所述第一模块包括依次连接的激光器、电光调制器、高
5、所述激光器输出的光载波经所述电光调制器进行调制后输出调制信号至所述高q谐振器，所述高q谐振器对所述调制信号进行滤波和储能，输出预设波长的光信号至光电转换器，所述信号调整单元对输入的电信号进行放大补偿和分束，并将放大后输出的第一路电信号输出至移相器进行相位调控，再通过移相器输出微波信号至所述电光调制器，形成自反馈闭合环路结构。
6、在一种可能的实施方式中，所述信号调整单元包括第一电放大器、功分器和第二电放大器；所述第一电放大器设置在所述光电转换器的输出端，所述功分器设置在所述第一电放大器的输出端，所述第二电放大器设置在所述功分器的输出端，所述光电转换器输出的电信号经所述第一电放大器放大后输出至所述功分器进行分束，所述功分器输出的所述第一路电信号经所述第二电放大器放大后输出至所述移相器。
7、在一种可能的实施方式中，所述信号调整单元还包括第一滤波器，所述第一滤波器设置在所述第一电放大器的输出端和所述功分器的输入端之间，用于对输入所述滤波器的信号频率进行调谐。
8、在一种可能的实施方式中，所述信号调整单元还包括偏置器，所述偏置器设置在所述光电转换器的输出端与所述第一电放大器的输入端之间，用于为所述光电转换器提供偏置电压。
9、在一种可能的实施方式中，所述第二模块还包括晶体振荡器和锁相单元，所述锁相单元设置在所述信号调整单元第二输出端和所述晶体振荡器的输出端，用于将所述信号调整单元分束输出的第二路电信号和所述晶体振荡器输出的低频信号进行鉴频鉴相后，输出参考信号至所述移相器，用于对所述第一路电信号进行相位调控。
10、在一种可能的实施方式中，所述锁相单元包括分频器、鉴相器和第二滤波器，所述分频器设置在所述信号调整单元的输出端，用于对所述第二路电信号的频率进行调谐，所述鉴相器分别接收所述晶体振荡器输出的低频信号和所述分频器调谐的所述第二路电信号，所述第二滤波器设置在所述鉴相器的输出端，用于对所述鉴相器的输出信号进行过滤。
11、在一种可能的实施方式中，所述晶体振荡器输出的低频信号和所述分频器调谐输出的所述第二路电信号的频率相同。
12、在一种可能的实施方式中，所述移相器还包括第二输出端，所述第一输出端与所述第二输出端输出的微波信号的频率相同。
13、在一种可能的实施方式中，所述第二模块还包括衰减器，与所述第二输出端连接，用于对输入的微波信号的功率进行调谐，提高不同频率输出信号的功率平坦性
14、在一种可能的实施方式中，所述第一模块还包括多个模斑转换器，多个所述模斑转换器依次间隔设置在所述激光器、所述电光调制器、所述高q谐振器和所述光电转换器所在的环路之间。
15、本申请公开的光电混合集成微波源至少包括如下有益效果：
16、首先，该微波源包括第一模块和第二模块。其中，第一模块包括依次连接的激光器、电光调制器、高q谐振器和光电转换器，第二模块包括依次连接的信号调整单元和移相器，且光电转换器的输出端与信号调整单元的输入端连接，移相器的第一输出端与电光调制器连接，形成自反馈闭合环路结构。通过利用高q谐振器作为储能器件，不仅降低了闭合环路内微波信号的相位噪音，提高了微波信号的输出质量，还减小了微波源的体积，降低了微波源的片上集成难度。
17、进一步地，该微波源的信号调整单元包括依次连接的第一电放大器、第一滤波器、功分器和第二电放大器。通过将第一滤波器设置为中心频率可调谐的滤波器，并将其设置在第一电放大器和功分器之间，以对闭合环路中的微波信号的频率进行调谐，以实现微波源输出的微波信号的可调谐。
18、进一步地，该微波源的第二模块还包括晶体振荡器和锁相单元。其中，锁相单元设置在信号调整单元和晶体振荡器的输出端，用于将信号调整单元分束输出的第二路电信号和晶体振荡器输出的低频信号进行鉴频鉴相后输出参考信号至移相器，移相器在利用参考信号对第一路电信号进行相位调控，提高移微波信号的输出稳定性。
19、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种光电混合集成微波源，其特征在于，包括第一模块和第二模块，其中，
2.根据权利要求1所述的微波源，其特征在于，所述信号调整单元包括第一电放大器、功分器和第二电放大器；所述第一电放大器设置在所述光电转换器的输出端，所述功分器设置在所述第一电放大器的输出端，所述第二电放大器设置在所述功分器的输出端，所述光电转换器输出的电信号经所述第一电放大器放大后输出至所述功分器进行分束，所述功分器输出的所述第一路电信号经所述第二电放大器放大后输出至所述移相器。
3.根据权利要求2所述的微波源，其特征在于，所述信号调整单元还包括第一滤波器，所述第一滤波器设置在所述第一电放大器的输出端和所述功分器的输入端之间，用于对输入所述滤波器的信号频率进行调谐。
4.根据权利要求2所述的微波源，其特征在于，所述信号调整单元还包括偏置器，所述偏置器设置在所述光电转换器的输出端与所述第一电放大器的输入端之间，用于为所述光电转换器提供偏置电压。
5.根据权利要求1所述的微波源，其特征在于，所述第二模块还包括晶体振荡器和锁相单元，所述锁相单元设置在所述信号调整单元第二
6.根据权利要求5所述的微波源，其特征在于，所述锁相单元包括分频器、鉴相器和第二滤波器，所述分频器设置在所述信号调整单元的输出端，用于对所述第二路电信号的频率进行调谐，所述鉴相器分别接收所述晶体振荡器输出的低频信号和所述分频器调谐的所述第二路电信号，所述第二滤波器设置在所述鉴相器的输出端，用于对所述鉴相器的输出信号进行过滤。
7.根据权利要求6所述的微波源，其特征在于，所述晶体振荡器输出的低频信号和所述分频器调谐输出的所述第二路电信号的频率相同。
8.根据权利要求1任意一项所述的微波源，其特征在于，所述移相器还包括第二输出端，所述第一输出端与所述第二输出端输出的微波信号的频率相同。
9.根据权利要求8所述的微波源，其特征在于，所述第二模块还包括衰减器，与所述第二输出端连接，用于对输入的微波信号的功率进行调谐，提高不同频率输出信号的功率平坦性。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的微波源，其特征在于，所述第一模块还包括多个模斑转换器，多个所述模斑转换器依次间隔设置在所述激光器、所述电光调制器、所述高Q谐振器和所述光电转换器所在的环路之间。
...【技术特征摘要】
1.一种光电混合集成微波源，其特征在于，包括第一模块和第二模块，其中，
2.根据权利要求1所述的微波源，其特征在于，所述信号调整单元包括第一电放大器、功分器和第二电放大器；所述第一电放大器设置在所述光电转换器的输出端，所述功分器设置在所述第一电放大器的输出端，所述第二电放大器设置在所述功分器的输出端，所述光电转换器输出的电信号经所述第一电放大器放大后输出至所述功分器进行分束，所述功分器输出的所述第一路电信号经所述第二电放大器放大后输出至所述移相器。
3.根据权利要求2所述的微波源，其特征在于，所述信号调整单元还包括第一滤波器，所述第一滤波器设置在所述第一电放大器的输出端和所述功分器的输入端之间，用于对输入所述滤波器的信号频率进行调谐。
4.根据权利要求2所述的微波源，其特征在于，所述信号调整单元还包括偏置器，所述偏置器设置在所述光电转换器的输出端与所述第一电放大器的输入端之间，用于为所述光电转换器提供偏置电压。
5.根据权利要求1所述的微波源，其特征在于，所述第二模块还包括晶体振荡器和锁相单元，所述锁相单元设置在所述信号调整单元第二输出端和所述晶体振荡器的输出端，用于将所述信号调整单元分束输出的第二路电信号和所述晶体振荡器输出的低频...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明，李明健，郝腾飞，张国杰，李伟，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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。