一種產生可調諧微波信號裝置的製作方法

2023-05-07 02:26:46

專利名稱：一種產生可調諧微波信號裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於微波光子學技術領域，特別涉及一種基於可調諧雙 波長單縱模雷射器來產生可調諧微波信號的裝置。
背景技術：
微波光子學是新近興起的一門交叉學科，該交叉學科為解決光子 學、微波學各自學科內的一些疑難問題提供了新的方法。瞎前基於光子 學的微波信號發生、微波濾波、以及微波在光纖中以光載波方式傳輸的 方法被陸續報導，這些方法利用了微波光子學的交叉學科優勢，克服了 微波學中實現微波信號發生、微波濾波等過程中的一些比如處理頻率較 低的固冇困難。
作為微波光子學的應用之一，利用雙波長單縱模雷射器產生微波信 號具有可以產生頻率較高微波信號的優點。然而，這種產生微波信號存 在一個重大的缺點，就是受制於雙波長單縱模雷射器輸出雷射波長間隔 的限制，所得到的微波信號頻率無法實現可調諧，大大限制了利用該方 法產生微波信號的應用。 發明內容
本實用新型針對現有技術的不足，提出了一種基於可調諧雙波長單 縱模雷射器來產生可調諧微波信號的裝置。
本實用新型包括通過光纖連接成環形結構的兩個光環形器、功率分 比為9: 1的光耦合器、半導體光放大器，其中第一個光環形器第三埠
和光耦合器的輸入端連接，光耦合器功率分比為90%的輸出端和第二個
光環形器的第一埠連接，第二個光環形器的第三埠和光半導體放大 器的輸入端連接，光半導體放大器的輸出端和第- 個光環形器的第一端
口連接；光耦合器功率分比為10%—端和光電探頭連接；第一個、第二 個光纖光柵串連之後和第一個光環形器的第二埠連接；飽和吸收體和
偏振控制器串連之後分別和功率分比為1: 1的光耦合器的兩輸出端連接 構成飽和吸收反射鏡；功率分比為l: 1的光耦合器的輸入埠和第二個 光環形器的第二埠連接。
本實用新型主要適用於高頻率可調諧微波信號的產生，具有成本低 廉、結構簡單的優點，適合微波光子學研究、微波通信等多種應用。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，第一個光環形器3的第三埠和光耦合器4的輸入端連接，光耦合器4功率分比為90%的輸出端和第二個光環形器6的第一 埠連接，第二個光環形器6的第三埠和光半導體放大器11的輸入端 連接，光半導體放大器11的輸出端和第一個光環形器3的第一埠連 接；光耦合器4功率分比為10%—端和光電探頭5連接；第一個光纖光 柵1和第二個光纖光柵2串連之後與第一個光環形器3的第二埠連 接；飽和吸收體10和偏振控制器9串連之後分別和功率分比為1: 1的光耦合器8的兩輸出端連接構成飽和吸收反射鏡7;功率分比為1: l的光耦合器8的輸入埠和第二個光環形器6的第二埠連接。
具體微波信號產生的方法包括以下步驟
(1) 根據所需要獲取微波信號的頻率調諧範圍，選用工作波長在 1.55微米通訊窗口、帶寬小於/;的第一個光纖光柵和第二個光纖光柵，
第-一個光纖光柵與第二個光纖光柵的反射中心頻率間隔為/J ;選擇工作波長在1.55微米通訊窗口的兩個光耦合器、兩個光環形器、光電探頭、飽和吸收體、偏振控制儀、半導體光放大器，其屮一個光耦合器的功率分比為9: 1，另一個光耦合器的功率分比為1: 1，光電探頭的最大響應頻率為厶；其中/;為所需要獲取微波信號的頻率調諧範圍的下限，y;為上限。
(2) 根據(1)所選用兩個光環形器、功率分比為9: 1的光耦合器、半
導體光放大器串連成環形結構；所述的串連成環形結構是第一個光環形 器第三埠和光耦合器的輸入端連接，光耦合器功率分比為90%的輸出 端和第二個光環形器的第一埠連接，第二個光環形器的第三埠和光
半導體放大器的tr入端連接；光半導體放大器的輸出端和第一個光環形 器的第一埠連接；光耦合器功率分比為10%—端和光電探頭連接；第
一個光纖光柵與第二個光纖光柵串連之後和第一個光環形器的第二埠
連接；飽和吸收體和偏振控制器串連之後分別和功率分比為l: l的光耦 合器的兩輸出端連接構成飽和吸收反射鏡;功率分比為l: l的光耦合器 的輸入埠和第二個光環形器的第二埠連接；
(3) 開啟半導體光放大器，由於兩個光纖光柵的反饋，在功率分比為 9: 1的光耦合器的功率分比1:0%的一端獲得雙波長雷射輸出；調節偏振
控制器，使得雙波長雷射分別在飽和吸收體內形成光致光柵，獲得雙波
長單縱模雷射輸出；
(4) 所獲得的雙波長單縱模雷射進入光電探頭，獲得微波信號輸出， 該微波信號頻率/為
其中，c為真空中光速、^為第一個光纖光柵的中心波長、4為第二個 光纖光柵的中心波長。
調整中心波長^和^，即可對微波信號的頻率在/ /;的範圍內進 行調諧。
權利要求1、一種產生可調諧微波信號裝置，包括通過光纖連接成環形結構的兩個光環形器、功率分比為91的光耦合器、半導體光放大器，其特徵在於第一個光環形器的第三埠和功率分比為91的光耦合器的輸入端連接，功率分比為91的光耦合器功率分比為90％的輸出端和第二個光環形器的第一埠連接，第二個光環形器的第三埠和光半導體放大器的輸入端連接，光半導體放大器的輸出端和第一個光環形器的第一埠連接；功率分比為91的光耦合器功率分比為10％的輸出端和光電探頭連接；兩個光纖光柵串連之後與第一個光環形器的第二埠連接；飽和吸收體和偏振控制器串連之後分別和功率分比為11的光耦合器的兩輸出端連接構成飽和吸收反射鏡；功率分比為11的光耦合器的輸入埠和第二個光環形器的第二埠連接。
專利摘要本實用新型涉及一種產生可調諧微波信號裝置。目前扎裝置產生的微波信號不能實現調諧。本實用新型中第一個光環形器與光耦合器連接，光耦合器功率分比為90％的輸出端與第二個光環形器連接，第二個光環形器與光半導體放大器連接；光半導體放大器與第一個光環形器連接；光耦合器功率分比為10％一端和光電探頭連接。兩個光纖光柵串連之後與第一個光環形器連接；飽和吸收體和偏振控制器串連之後分別與功率分比為1∶1的光耦合器的兩輸出端連接。開啟半導體光放大器、調節偏振控制器，獲得微波信號輸出，調整兩個光纖光柵中心波長即可對微波信號的頻率進行調諧。本實用新型適用於高頻率可調諧微波信號的產生，具有成本低廉、結構簡單的優點。
文檔編號H04B10/12GK201204592SQ200820086840
公開日2009年3月4日 申請日期2008年5月20日 優先權日2008年5月20日
發明者何賽靈, 陳達如 申請人:浙江大學