基于光纤布里渊散射和瑞利散射的低相噪太赫兹源装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于光纤布里渊散射和瑞利散射的低相噪太赫兹源装置，包括可调谐激光源、掺铒光纤放大器、多散射相位噪声抑制模块、激光器锁频模块和太赫兹光电探测器，所述可调谐激光源包括第一泵浦激光器和第二泵浦激光器，分别提供激发光纤中非线性散射效应的泵浦光信号，注入到掺铒光纤放大器中进行功率放大。所述多散射相位噪声抑制模块包括第一环行器、单模光纤、第二环行器、光耦合器和瑞利散射光纤，其中第一环行器、光耦合器和单模光纤和第二环行器组成环形谐振腔，瑞利散射光纤与第二环形器相连。太赫兹光电探测器将经过布里渊散射与瑞利散射后的激光转换成太赫兹信号，频率为两载波频差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太赫兹通信、雷达成像及电子对抗，具体涉及基于光纤布里渊散射和瑞利散射的低相噪太赫兹源装置。

技术介绍

1、随着5g移动通信发展，中低频段资源拥挤，需开发更高频段以满足通信需求，而太赫兹频段作为未充分利用的频谱资源，融合了微波和光波优点，具有广阔的应用前景。太赫兹通信系统性能的关键在于高质量的信号生成技术，这一技术具有重要的研究和应用意义。其中，太赫兹源的相位噪声对接收机的灵敏度、通信系统的误码率、雷达系统的分辨率等性能具有较大的影响。另一方面，低相位噪声和大频率可调谐范围通常而言难以同时实现。近年来，基于光外差技术的光子学太赫兹源受到广泛研究，有望突破相位噪声和大范围调谐的矛盾限制。

2、在光外差法的基础上，通过单个环形谐振腔的双波长共腔受激布里渊散射激光技术在生成频差可控、频相高相关的低噪光载波方面具有显著优势(文献"low-noisemillimeter-wave synthesis from a dual-wavelength fiber brillouin cavity",opt.lett.2019)。然而由布里渊散射效应本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于光纤布里渊散射和瑞利散射的低相噪太赫兹源装置，其特征在于：包括可调谐激光源、掺铒光纤放大器(3)、多散射相位噪声抑制模块、激光器锁频模块和太赫兹光电探测器，所述可调谐激光源包括第一泵浦激光器(1)和第二泵浦激光器(2)，第一泵浦激光器(1)和第二泵浦激光器(2)为单频连续激光器，分别提供激发光纤中非线性散射效应的泵浦光信号，注入到掺铒光纤放大器(3)中进行功率放大；所述多散射相位噪声抑制模块包括第一环行器(5)、单模光纤(6)、第二环行器(7)、光耦合器和瑞利散射光纤(8)，其中第一环行器(5)、光耦合器和单模光纤(6)和第二环行器(7)组成环形谐振腔，瑞利散射光纤(8)与第二环...

【技术特征摘要】

1.基于光纤布里渊散射和瑞利散射的低相噪太赫兹源装置，其特征在于：包括可调谐激光源、掺铒光纤放大器(3)、多散射相位噪声抑制模块、激光器锁频模块和太赫兹光电探测器，所述可调谐激光源包括第一泵浦激光器(1)和第二泵浦激光器(2)，第一泵浦激光器(1)和第二泵浦激光器(2)为单频连续激光器，分别提供激发光纤中非线性散射效应的泵浦光信号，注入到掺铒光纤放大器(3)中进行功率放大；所述多散射相位噪声抑制模块包括第一环行器(5)、单模光纤(6)、第二环行器(7)、光耦合器和瑞利散射光纤(8)，其中第一环行器(5)、光耦合器和单模光纤(6)和第二环行器(7)组成环形谐振腔，瑞利散射光纤(8)与第二环形器(7)相连；所述环形谐振腔用于产生受激布里渊散射效应，对泵浦光信号的相位噪声进行第一级抑制，环形谐振腔的长度满足单纵模运转条件,环形谐振腔的非互易结构使得泵浦激光束在通过第二环行器(7)的输入端和收发复用端后，进入第一环行器(5)的输出端被截止，避免高阶斯托克斯光对激光输出的影响，第一环行器(5)和第二环行器(7)的结构，保证了瑞利散射光能够顺利反馈回环形谐振腔内并循环；所述激光器锁频模块使用pound-drever-hall(pdh)锁频技术，将相位调制后的激光通过多散射相位噪声抑制模块中的环形谐振腔后，将透射光与参考信号在太赫兹光电探测器上拍频，得到的信号称为误差信号，对其进行解调；所述太赫兹光电探测器将经过布里渊散射与瑞利散射后的激光转换成太赫兹信号，频率为两载波频差。

2.根据权利要求1所述的基于光纤布里渊散射和瑞利散射的低相噪太赫兹源装置，其特征在于：所述激光束从第一环行器(5)的收发复用端输出至布里渊环形谐振腔，激光束在环形腔中就会激发出后向传输的布里渊散射光，即斯托克斯光；来自布里渊环形谐振腔的布里渊散射光经过第二环行器(7)在瑞利散射光纤中发生瑞利散射，进行进一步的线宽压缩，背向传输的瑞利散射再通过第二环行器(7)反馈回环形谐振腔进行循环，从而实现第二级相位噪声抑制。

3.根据权利要求1所述的基于光纤布里渊散射和瑞利散射的低相噪太赫兹源装置，其特征在于：所述激光器锁频模块包括相位调制器(12)、可调光衰减器(13)、隔离器(14)、第一带通滤波器(16)、第二带通滤波器(17)、第一混频器(20)、第二混频器(21)、第一伺服系统(22)、第二伺服系统(23)和射频源(24)，射频源(24)与相位调制器(12)相连，相位调制器(12)、可调光衰减器(13)和隔离器(14)依次相连，所述光耦合器包括第一光耦合器(4)、第二光耦合器(9)和第三光耦合器(10)和第四光耦合器(15)，所述太赫兹光电探测器包括第一光电探测器(11)、第二光电探测器(18)和第三光电探测器(19)；第一伺服系统(22)分别与第二泵浦激光器(2)和第一混频器(20)相连，第二伺服系统(23)分别与第一泵浦激光器(1)和第二混频器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，李后辰，张健，李沫，姜昊，刘洋，陈飞良，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：