光路往返的雙環路光電振蕩器的製造方法
2023-10-11 16:35:24 2
光路往返的雙環路光電振蕩器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光路往返的雙環路光電振蕩器，雷射器（1）的輸出端與三埠光環行器A埠一（2a）連接、三埠光環形器A埠二（2b）與偏振控制器A（3）的輸入連接、偏振控制器A（3）的另一端電光調製器（4）連接、電光調製器（4）與偏振控制器B（5）的輸入連接、偏振控制器B（5）的另一端與光放大器（6）連接、光放大器（6）連接光反射器（7）、三埠光環行器A埠三（2c）與光電探測器（8）的輸入連接、光電探測器（8）輸出與電濾波器（9）輸入連接、電濾波器（9）輸出與電耦合器埠一（10a）連接、電耦合器埠二（10b）與電放大器（11）的輸入連接、電放大器（11）的輸出連接電光調製器（4），電耦合器埠三（10c）作為輸出端。本實用新型提高了環路中的光纖延時利用率，降低了系統的成本和體積，簡化了控制參數，提升了OEO的實用性。
【專利說明】光路往返的雙環路光電振蕩器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及微波光子【技術領域】，尤其涉及一種光電振蕩器。
【背景技術】
[0002]光電振蕩器(OEO)能產生高品質的光、電微波信號，但OEO系統存在的一個主要問題是信號高C值與邊模抑制之間的矛盾。眾所周知，對於OEO系統，振蕩器的G值由能量在環路中保持振蕩的時間決定，因此要想OEO能輸出高質量的微波信號，需要在OEO中構建足夠長的環路。與此同時，諧振腔的長度還決定了腔內起振模式之間的頻率間隔Δ/，可以看
出諧振腔越長，模式間隔就越小。因此，在長腔情況下，難以保證OEO的單縱模輸出。
[0003]現有解決方案大體可以分為以下幾類:
[0004]一是回音廊濾波模式，它是利用光場在微小介質小球(盤)中的振蕩來完成頻率選擇，但此方案插入損耗過大，可調諧性差，一定程度上限制了 OEO的應用範圍。
[0005]二是多環路結構，多環路結構又包括以下幾種
[0006]1、光電混合的雙環OEO結構，它利用兩個不同腔長共同選模，但該方案使用了兩套光電轉換裝置，增加了系統的噪聲，同時也增加了系統成本。
[0007]2、光域耦合雙環路結構的光電振蕩器，這一方案需要仔細的控制腔內兩路光場的偏振態，使用不夠靈活。
[0008]3、雙OEO注入鎖定的(DIL-OEO)方案，它需要兩套完整的OEO相互注入，極大地增加了系統的成本。
【發明內容】
[0009]本實用新型的目的在於克服上述缺點而提供的一種提高了環路中的光纖延時利用率，降低了系統的成本和體積，簡化了控制參數，提升了 OEO的實用性的光路往返的雙環路光電振蕩器。
[0010]本實用新型解決其主要技術問題是採用以下技術方案來實現的:
[0011]本實用新型的光路往返的雙環路光電振蕩器，包括雷射器、三埠光環型器A、偏振控制器A、電光調製器、偏振控制器B、光放大器、光反射器、光電探測器、電濾波器、電耦合器、電放大器，其中:雷射器的輸出端與三埠光環行器A埠一連接、三埠光環形器A埠二與偏振控制器A的輸入連接、偏振控制器A的另一端電光調製器連接、電光調製器與偏振控制器B的輸入連接、偏振控制器B的另一端與光放大器連接、光放大器連接光反射器、三埠光環行器A埠三與光電探測器的輸入連接、光電探測器輸出與電濾波器輸入連接、電濾波器輸出與電稱合器埠一連接、電稱合器埠二與電放大器的輸入連接、電放大器的輸出連接電光調製器，電I禹合器埠三作為輸出端。
[0012]上述的光路往返的雙環路光電振蕩器，其中:所述的雷射器採用半導體DFB雷射器。[0013]上述的光路往返的雙環路光電振蕩器，其中:電光調製器採用馬赫-曾德爾調製器(MZM)或相位調製器。
[0014]上述的光路往返的雙環路光電振蕩器，其中:光反射器為由三埠光環形器B埠一、三埠光環形器B埠二、三埠光環形器B埠三構成的三埠環形器B，三埠光環形器B埠三與三埠光環形器B埠一連接，光放大器與三埠環形器B埠二連接。
[0015]上述的光路往返的雙環路光電振蕩器，其中:光反射器採用光纖端面鍍膜的反射鏡。
[0016]本實用新型與現有技術相比，具有明顯的有益效果，從以上技術方案可知:本實用新型的OEO振蕩過程中的第二次調製相當於一個鑑相過程，參與鑑別的兩路信號分別為延
時24和24 + 4 (A:置於偏振控制器B與光放大器之間的光纖長度；:置於三埠光環
行器A的埠三與光電探測器之間的光纖長度；均為延時作用)的振蕩信號。當信號同時滿
足腔長分別為Si1和2A+ 4兩個環路所決定的相位條件，信號才能形成穩定的振蕩並一直
保持下去，因此該結構等效於一個光域的雙環路0E0，並且在使用4和A長度光纖條件下，
得到了長度為24和24+4的兩個長腔。這種光路往返調製的雙環路OEO不增加有源器件
的使用，在減少使用光纖長度的同時，光信號往返兩次通過電光調製器後再進行反饋調製，以構成兩個不同環長的光學環路，提高了環路中的光纖延時利用率，降低了系統的成本和體積，簡化了控制參數，`提升了 OEO的實用性。
[0017]【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型光路往返的雙環路光電振蕩器的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型實施例1的結構示意圖；
[0020]圖3為本實用新型實施例2的結構示意圖；
[0021]圖中標記:
[0022]1、雷射器；2、三埠光環行器A ;2a、三埠光環形器A埠一 ；2b、三埠光環形器A埠二 ；2c、三埠光環形器A埠三；3、偏振控制器A ;4、電光調製器；5、偏振控制器B ;6、光放大器；7、光反射器；8、光電探測器；9、電濾波器；10、電稱合器；10a、電稱合器埠一 ；10b、電耦合器埠二 ；10c、電耦合器埠三；11、電放大器；12、三埠光環行器B;12a、三埠光環形器B埠一 ；12b、三埠光環形器B埠二 ；12c、三埠光環形器B埠--，
[0023]【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖及較佳實施例，對依據本實用新型提出的光路往返的雙環路光電振蕩器的【具體實施方式】、結構、特徵及其功效，詳細說明如下:
[0025]實施例1:
[0026]參照圖1、2，光路往返的雙環路光電振蕩器，包括雷射器1、三埠光環型器A2、偏振控制器A3、電光調製器4、偏振控制器B5、光放大器6、光反射器7、光電探測器8、電濾波器9、電稱合器10、電放大器11,其中:雷射器I的輸出端與三埠光環行器A埠一 2a連接、三埠光環形器A埠二 2b與偏振控制器A3的輸入連接、偏振控制器A3的另一端電光調製器4連接、電光調製器4與偏振控制器B5的輸入連接、偏振控制器B5的另一端與光放大器6連接、光放大器6連接光反射器7、三埠光環行器A埠三2c與光電探測器8的輸入連接、光電探測器8輸出與電濾波器9輸入連接、電濾波器9輸出與電I禹合器埠一 IOa連接、電耦合器埠二 IOb與電放大器11的輸入連接、電放大器11的輸出連接電光調製器4，電耦合器埠三IOc作為輸出端；
[0027]所述的雷射器I採用半導體DFB雷射器；電光調製器4採用馬赫-曾德爾調製器(MZM);光反射器7由三埠光環形器B埠一 12a、三埠光環形器B埠二 12b、三埠光環形器B埠三12c構成的三埠環形器B12，三埠光環形器B埠三12c與三埠光環形器B埠一 12a連接，光放大器6與三埠環形器B埠二 12b連接。
[0028]工作原理:半導體DFB雷射器I發出的光經過三埠光環行器A埠一 2a後從三埠光環行器A埠二 2b出來進入偏振控制器A3輸入端，偏振控制器A3調節光場的偏振態達到最佳後輸出連接到電光調製器4 (馬赫-曾德爾調製器)，從電光調製器4 (馬赫-曾德爾調製器)輸出的光經過偏振控制器B5，經光放大器6放大後進入三埠光環行器B埠二 12b，從三埠光環行器B埠三12c輸出進入光環行器B埠一 12a，從三埠光環行器B埠二 12b輸出，再進入偏振控制器B5，經偏振控制器B5調節光場偏振態後再次經過電光調製器4 (馬赫-曾德爾調製器)並經過偏振控制器A3進入三埠光環行器A埠二 2b，從三埠光環行器A埠三2c輸出後經過光電探測器8轉換為電信號，並被電濾波器9濾波後連接到電稱合器埠一 IOa,轉換後的信號被電稱合器10分為兩部分,一部分通過電耦合器埠二 IOb進入電放大器11，經電放大器11放大後反饋到電光調製器4，另一部分作為輸出信號經電耦合器埠三IOc輸出。由此結構的光路可以看出，OEO振蕩
過程中的第二次調製相當於一個鑑相過程，參與鑑別的兩路信號分別為延時2￡1和24 + 15([1:置於偏振控制器B5與光放大器6之間的光纖長度；:置於三埠光環行器A埠三2c與光電探測器8之間的光纖長度；均為延時作用)的振蕩信號。當信號應同時滿足腔長分別為2￡:和24 + 4兩個環路所決定的相位條件，信號才能形成穩定的振蕩並一直保持下
去，因此該結構等效於一個`光域的雙環路0E0，並且在使用4和A長度光纖條件下，得到了
長度為IL1和+ 4的兩個長腔。
[0029]實施例2
[0030]參照圖1、3，光路往返的雙環路光電振蕩器，包括雷射器1、三埠光環型器A2、偏振控制器A3、電光調製器4、偏振控制器B5、光放大器6、光反射器7、光電探測器8、電濾波器9、電稱合器10、電放大器11,其中:雷射器I的輸出端與三埠光環行器A埠一 2a連接、三埠光環形器A埠二 2b與偏振控制器A3的輸入連接、偏振控制器A3的另一端電光調製器4連接、電光調製器4與偏振控制器B5的輸入連接、偏振控制器B5的另一端與光放大器6連接、光放大器6連接光反射器7、三埠光環行器A埠三2c與光電探測器8的輸入連接、光電探測器8輸出與電濾波器9輸入連接、電濾波器9輸出與電I禹合器埠一 IOa連接、電耦合器埠二 IOb與電放大器11的輸入連接、電放大器11的輸出連接電光調製器4，電耦合器埠三IOc作為輸出端；
[0031]其中雷射器(I)採用半導體DFB雷射器，電光調製器(4)採用相位調製器，光反射器(7)採用光纖端面鍍膜的反射鏡。[0032]工作原理:光放大器(6)輸出的光被反射鏡(7)反射後經過光放大器(6)回到偏振控制器B (5)，其餘部分工作原理與實施例1相同。
[0033]本實用新型所述並不限於【具體實施方式】中所述的實施例，本領域技術人員根據本實用新型的技術方案得出其它的實施方式，同樣屬於本實用新型的技術創新範圍。顯然，本領域的技術人員可以對實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種光路往返的雙環路光電振蕩器，包括雷射器(I)、三埠光環型器A (2)、偏振控制器A (3)、電光調製器(4)、偏振控制器B (5)、光放大器(6)、光反射器(7)、光電探測器(8)、電濾波器(9)、電耦合器(10)、電放大器(11)，其特徵在於:雷射器(I)的輸出端與三埠光環行器A埠一(2a)連接、三埠光環形器A埠二(2b)與偏振控制器A (3)的輸入連接、偏振控制器A (3)的另一端電光調製器(4)連接、電光調製器(4)與偏振控制器B(5)的輸入連接、偏振控制器B (5)的另一端與光放大器(6)連接、光放大器(6)連接光反射器(7)、三埠光環行器A埠三(2c)與光電探測器(8)的輸入連接、光電探測器(8)輸出與電濾波器(9)輸入連接、電濾波器(9)輸出與電I禹合器埠一(IOa)連接、電I禹合器埠二( IOb )與電放大器(11)的輸入連接、電放大器(11)的輸出連接電光調製器(4 )，電耦合器埠三(IOc)作為輸出端。
2.如權利要求1所述的光路往返的雙環路光電振蕩器，其特徵在於:所述的雷射器(I)採用半導體DFB雷射器。
3.如權利要求1或2所述的光路往返的雙環路光電振蕩器，其特徵在於:電光調製器(4)採用馬赫-曾德爾調製器。
4.如權利要求1或2所述的光路往返的雙環路光電振蕩器，其特徵在於:電光調製器(4)採用相位調製器。
5.如權利要求3所述的光路往返的雙環路光電振蕩器，其特徵在於:光反射器(7)為由三埠光環形器B埠一(12a)、三埠光環形器B埠二(12b)、三埠光環形器B埠三(12c)構成的三埠環形器B (12)，三埠光環形器B埠三(12c)與三埠光環形器B埠一(12a)連接，，光放大器(6)與三埠環形器B埠二(12b)連接。
6.如權利要求4所述的光路往返的雙環路光電振蕩器，其特徵在於:光反射器(7)採用光纖端面鍍膜的反射鏡。
【文檔編號】H01S1/02GK203631957SQ201320852246
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】江陽, 梁建惠, 蔡紹洪, 白光富 申請人:貴州大學