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专利号: 2021116457017
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于主动锁模光电振荡器的双频段微波脉冲产生装置,其特征在于:包括激光器(1)、DP‑BPSK调制器(2)、双端口信号发生器(3)、单模光纤(4)、偏振控制器(5)、偏振分束器(6)、第一光电探测器(7)、第二光电探测器(8)、第一微波放大器(9)、第二微波放大器(10)、第一可调谐微波带通滤波器(11)、第二可调谐微波带通滤波器(12)、第一电功分器(13)和第二电功分器(14);其中,所述一种基于主动锁模光电振荡器的双频段微波脉冲产生装置包含A、B两个反馈环路,对应输出两个频段的微波脉冲;在两个环路的公共部分,所述激光器(1)输出连续光作为载波输入到所述DP‑BPSK调制器(2)中,所述双端口信号发生器(3)的产生两个带直流偏置的正弦信号输出到所述DP‑BPSK调制器(2)的两个偏置端口,所述DP‑BPSK调制器(2)的两个微波输入端口分别连接所述第一电功分器(13)和所述第二电功分器(14)的输出端,所述DP‑BPSK调制器(2)的光输出端口输出两个偏振态相互正交的已调光信号通过所述单模光纤(4),再经过所述偏振控制器(5)对准后输入到所述偏振分束器(6),所述偏振分束器(6)将光信号根据偏振态分为两路,进入到环路A的光信号通过所述第一光电探测器(7)转换为电信号,所述第一光电探测器(7)输出的电信号经过所述第一微波放大器(9)以及所诉第一可调谐微波带通滤波器(11)分别进行功率放大和频段选择后输入所述的第一电功分器(13)中,所述的第一电功分器(13)的输出端反馈回所述DP‑BPSK调制器(2)的一个射频调制端口,完成主动锁模光电振荡器反馈环路的闭环,所述第一电功分器(13)的另一个输出口输出其中一个频段的微波脉冲a;进入到环路B的光信号通过所述第二光电探测器(8)转换为电信号,所述第二光电探测器(8)输出的电信号经过所述第二微波放大器(10)以及所诉第二可调谐微波带通滤波器(12)分别进行功率放大和频段选择后输入所述到第二电功分器(14)中,所述到第二电功分器(14)的输出端反馈回所述DP‑BPSK调制器(2)的另一个射频调制端口,完成主动锁模光电振荡器反馈环路的闭环,所述第二电功分器(14)的另一个输出端口输出的为另一频段的微波脉冲b。

2.根据权利要求1所述的一种基于主动锁模光电振荡器的双频段微波脉冲产生装置,其特征在于,所述DP‑BPSK调制器(2)为一个集成调制器,共有两个射频端口,两个偏置端口,内部为并联的两路电光强度调制器,两路光信号的偏振态相互正交。

3.一种基于主动锁模光电振荡器的双频段微波脉冲产生方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:激光器(1)输出的光信号在DP‑BPSK调制器(2)中分为偏振态相互正交的两路光信号,两路光信号分别经过内置在DP‑BPSK调制器(2)中的两个电光强度调制器进行调制,已调的光信号通过偏振合束后输出;

步骤2:双端口信号发生器(3)用于产生两个带有直流偏置的正弦信号,DP‑BPSK调制器(2)的偏置端口连接到双端口信号发生器(3)的输出端,在偏置端口接入射频信号用于对两个环路的增益进行调制,实现主动锁模;

步骤3:DP‑BPSK调制器(2)输出的光信号通过一段单模光纤(4)传输后,再由偏振控制器(5)对准后输入到偏振分束器(6),偏振分束器(6)将输入光信号依据偏振态分为两路,输出的两路光信号偏振态相互正交;

步骤4:输入到环路A的光信号通过第一光电探测器(7)转换为电信号,之后再依次经过第一微波放大器(9)和第一可调谐微波带通滤波器(11),分别实现对电信号的功率放大和频段选择,输出的微波信号通过第一电功分器(13)部分输出反馈回DP‑BPSK调制器(2)的一个射频调制端口,构成完整的光电振荡环路A;输入到环路B的光信号通过第二光电探测器(8)转换为电信号,之后再依次经过第二微波放大器(10)和第二可调谐微波带通滤波器(12),分别实现对电信号的功率放大和频段选择,输出的电信号通过第二电功分器(14)部分输出反馈回DP‑BPSK调制器(2)中,构成完整的光电振荡环路B。

4.根据权利要求3所述的一种基于主动锁模光电振荡器的双频段微波脉冲产生方法,其特征在于,所述双端口射频发生器(3)产生的信号需要满足:VA(t)=V+V0·cos(2πN1f0t)VB(t)=V+V0·cos(2πN2f0t)其中V为两个射频信号叠加的直流偏压,V0正弦信号的幅值,N1和N2为正整数,f0为光电振荡器的自由频谱范围;通过改变双端口信号发生器的输出频率,即控制N1、N2的值,可以分别对产生的微波脉冲序列a和b的脉冲重复频率进行调节,微波脉冲序列a和b的脉冲重复频率分别为N1f0、N2f0。

5.根据权利要求3所述的一种基于主动锁模光电振荡器的双频段微波脉冲产生方法,其特征在于,调节所述第一可调谐微波带通滤波器(11)和所述第二可调谐微波带通滤波器(12)的中心频率,可以分别控制输出微波脉冲a和微波脉冲b的载波频率。