基于鈮酸鋰調制器偏振特性的高穩定倍頻光電振蕩器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于微波光電子領域，更具體的說是一種基于鈮酸鋰調制器偏振特性的高穩定倍頻光電振蕩器。
【背景技術】
[0002]光電振蕩器是一種可在微波及毫米波頻帶工作的微波振蕩器。與傳統的微波振蕩器相比，該類振蕩器輸出的微波信號具有極低的相位噪聲。因此，其被廣泛的應用于如分布式雷達，光通信傳輸等射頻光子系統之中。對于典型的光電振蕩器而言，更高頻率的微波信號輸出往往受限于其振蕩環內包括調制器，微波放大器，窄帶電濾波器，光電探測器等多個光電子器件的運行帶寬。為了在不提高成本的前提下，提高光電振蕩器的運行頻率，一系列的倍頻光電振蕩器被提出和論證。該種倍頻振蕩器不但提高了運行頻率還可應用于光通信的時鐘提取和調制格式轉換。然而，由于過多的引入額外的光電子元器件到振蕩環中，已報到的倍頻光電振蕩器對光偏振態及偏振電壓的漂移極為敏感，穩定性大打折扣。因此，倍頻光電振蕩器工作穩定性提高及機構復雜度降低，是其發揮巨大應用潛力的前提。
[0003]綜上所述，為了解決上述面臨的技術瓶頸，目前迫切需要一種對偏振計偏置電壓不敏感的高穩定倍頻光電振蕩器。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于，提供一種基于鈮酸鋰調制器偏振特性的高穩定倍頻光電振蕩器，其可以解決傳統倍頻光電振蕩器復雜度高、穩定性低的問題。
[0005]本發明提供一種基于鈮酸鋰調制器偏振特性的高穩定倍頻光電振蕩器，包括:
[0006]一半導體激光光源；
[0007]—光偏振旋轉器，其一端與半導體激光光源的輸出端連接；
[0008]一鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器，其光輸入端口 I與光偏振旋轉器的另一端連接;
[0009]一保偏光耦合器，其端口 I與鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器的光輸出端口 2連接;
[0010]—第一起偏器，其輸入端與保偏光親合器的端口 3連接；
[0011]—第一光電探測器，其光輸入端口 I與第一起偏器的輸出端連，該第一光電探測器的另一端口 2為電輸出端；
[0012]一第二起偏器，其輸入端與保偏光耦合器的端口 2連接；
[0013]一單模光纖，其一端與第二起偏器的輸出端連接；
[0014]一第二光電探測器，其光輸入端口 I與單模光纖的另一端連接；
[0015]—微波放大器，其輸入端與第二光電探測器的電輸出端口 2連接；
[0016]—窄帶濾波器，其輸入端與微波放大器的輸出端連接；
[0017]一電分束器，其輸入端口 I與窄帶濾波器的輸出端連接，其輸出端口 2與鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器的電輸入端口 3連接，該電分束器的端口 3為該光電振蕩器的微波輸出口。
[0018]從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果:
[0019]該基于鈮酸鋰調制器偏振特性的倍頻光電振蕩器可解決現有光電振蕩器高復雜度及低穩定性的問題。
【附圖說明】
[0020]為了進一步說明本發明的結構和特征，以下結合實例及附圖對本發明做進一步的說明，其中:
[0021]圖1是基于鈮酸鋰調制器偏振特性的高穩定倍頻光電振蕩器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]請參閱圖1所示，本發明提供一種基于鈮酸鋰調制器偏振特性的高穩定倍頻光電振蕩器，包括:
[0023]一半導體激光光源a，用于提供激光光束，該光束的頻率為vO ;
[0024]—光偏振旋轉器b，其一端與半導體激光光源a的輸出端連接；
[0025]—銀酸鋰馬赫曾德爾光電調制器C，其光輸入端口 I與光偏振旋轉器b的另一端連接，光偏振旋轉器b用于控制由半導體激光光源a輸出的激光的偏振方向，使激光的偏振方向與鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器c端面內的X-軸成45° ;該激光在X-軸方向的投影為X-軸光分量，在與X-軸成90°方向上的投影為Y-軸光分量；該鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器c的偏置電壓被置于傳輸最小點；由于鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器的偏振相關特性，X-軸光分量被由鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器c的電輸入口 3進入的頻率為F的微波信號調制，Y-軸光分量則不會被該微波信號調制，因此在，由馬赫曾德爾光電調制器c的光輸出口 2的輸出的激光光束的X-軸光分量包含兩個光頻率成分wfF，和V(l-F，Y-軸光分量只包含一個光頻率成分:V(|;
[0026]—保偏光耦合器d，其端口 I與鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器c的光輸出口 2連接，其將激光分為兩束，光束一從保偏光親合器d的端口 2輸出，光束二從保偏光親合器的端口 3輸出；
[0027]—第一起偏器e，輸出端與保偏光親合器d的端口 3連接；并且該第一起偏器e的主軸與保偏光耦合器d的慢軸對齊，以確保濾出光束一中的X-軸光分量，其光頻率成分包含 v0+F，和 V0-F ；
[0028]—第一光電探測器f，其光輸入口 I與第一起偏器e的輸出端連接，用于接受光束一中的X-軸光成分，其電輸出口 2用于輸出已倍頻的微波信號，該微波信號的頻率為2F，供應用；
[0029]一第二起偏器g，其輸入端與保偏光耦合器d的端口 2連接，并且該第二起偏器e的主軸與保偏光耦合器d的慢軸夾角為45 °，用與確保濾出光束二中的一半的X-軸光分量和一半的Y軸光分量，其光頻率成分包含％+F，Vtl和V o-F ；
[0030]—單模光纖h，其一端與第二起偏器g的輸出端連接，用于實現對光束二的光能量存儲及選模；
[0031]一第二光電探測器i，其光輸入端口 I與單模光纖h的另一端連接，用于將光束二轉換為微波信號，轉換的微波信號的頻率成分包括:F和2F ;
[0032]一微波放大器j，其輸入端與第二光電探測器i的電輸出端口 2連接用于放大轉換的微波信號；
[0033]一窄帶濾波器k，其輸入端與微波放大器j的輸出端連接，用于濾出轉換的微波信號中頻率為F的微波成分；
[0034]一電分束器I，其輸入端口 I與窄帶濾波器k的輸出端連接，輸出端口 2與鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器c的電輸入端口 3連接；用于將頻率為F的微波成分分為兩束，微波波束一和微波波束二 ；微波波束一從電分束器I的輸出端口 2輸出用于調制經過鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器c的激光光束，微波波束二從電分束器I的輸出端口 3輸出，供應用。
[0035]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于鈮酸鋰調制器偏振特性的高穩定倍頻光電振蕩器，包括: 一半導體激光光源； 一光偏振旋轉器，其一端與半導體激光光源的輸出端連接； 一鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器，其光輸入端口 I與光偏振旋轉器的另一端連接； 一保偏光耦合器，其端口 I與鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器的光輸出端口 2連接； 一第一起偏器，其輸入端與保偏光親合器的端口 3連接； 一第一光電探測器，其光輸入端口 I與第一起偏器的輸出端連，該第一光電探測器的另一端口 2為電輸出端； 一第二起偏器，其輸入端與保偏光耦合器的端口 2連接； 一單模光纖，其一端與第二起偏器的輸出端連接； 一第二光電探測器，其光輸入端口 I與單模光纖的另一端連接； 一微波放大器，其輸入端與第二光電探測器的電輸出端口 2連接； 一窄帶濾波器，其輸入端與微波放大器的輸出端連接； 一電分束器，其輸入端口 I與窄帶濾波器的輸出端連接，其輸出端口 2與鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器的電輸入端口 3連接，該電分束器的端口 3為該光電振蕩器的微波輸出口。
2.根據權利要求1所述的基于鈮酸鋰調制器偏振特性的高穩定倍頻光電振蕩器，其中光偏振旋轉器用于控制由半導體激光光源輸出的激光的偏振方向，使激光的偏振方向與鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器端面內的X-軸成45°。
3.根據權利要求1所述的基于鈮酸鋰調制器偏振特性的高穩定倍頻光電振蕩器，其中鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器的偏置電壓被置于傳輸最小點。
4.根據權利要求1所述的基于鈮酸鋰調制器偏振特性的高穩定倍頻光電振蕩器，其中第一起偏器的主軸與保偏光親合器的慢軸對齊。
5.根據權利要求1所述的基于鈮酸鋰調制器偏振特性的高穩定倍頻光電振蕩器，其中第二起偏器的主軸與保偏光耦合器的慢軸夾角為45°。
【專利摘要】一種基于鈮酸鋰調制器偏振特性的高穩定倍頻光電振蕩器，包括：依序循環連接的半導體激光光源、光偏振旋轉器、鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器、保偏光耦合器、第二起偏器、單模光纖、第二光電探測器、微波放大器、窄帶濾波器和電分束器，其中鈮酸鋰馬赫曾德爾光電調制器還依序連接有第一起偏器和第一光電探測器。本發明可以解決傳統倍頻光電振蕩器復雜度高、穩定性低的問題。
【IPC分類】H01S1-02
【公開號】CN104600548
【申請號】CN201510032842
【發明人】鄭建宇, 劉建國, 祝寧華, 孫文惠
【申請人】中國科學院半導體研究所
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月22日