CN107706707A - 低噪声光多频可调振荡器 - Google Patents

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Abstract

一种低噪声光多频可调振荡器，适用于激光技术、光通信领域。该器件包括，宽带光源（1），光强度调制器（2），光相位调制器（3），射频振荡器（4），第一、第二、第三1×2光耦合器（51）、（52）、（53），第一、第二光环形器（11）、（12），第一、第二锁模激光器（21）、（22），第一、第二可调光衰减器（31）、（32），第一、第二压电陶瓷（41）、（42），高非线性光纤（6），数字锁相环（7）。本发明的技术优势在于：光信号在高非线性光纤（6）中形成四波混频，经数字锁相环（7）进行频率锁定后反馈到第一、第二压电陶瓷（41）、（42）中进行噪声抑制，最终实现低噪声、稳定的多个光频振荡输出。

Description

低噪声光多频可调振荡器
技术领域
本发明属于信息光电子技术，适用于激光技术、光通信领域，特别涉及一种低噪声光多频可调振荡器。
背景技术
光频振荡器由于其具有很高的光谱纯度和频率稳定度而被广泛地应用于各种研究领域，例如光频率标准、高精密光谱、干涉仪的引力波探测和超稳微波信号产生等。但是，目前光频振荡器的输出线宽较宽、噪声较大、频率无法精确调节，很难满足高精密研究领域进一步发展的需要。近年来，研究人员采用精确控制一些电学输入端口信号的方法实现了对振荡光频的调节，然而振荡光频调节的同时，各种噪声会导致光频线宽稳定度降低。虽然通过对激光器采用隔振、控温、主动反馈控制等措施，噪声影响得到一定程度的抑制，但系统复杂度和器件成本明显增加。
本发明旨在设计实现一种具有低噪声、频率稳定的光多频可调振荡器，以满足多种高精密领域的发展需求。
发明内容
本发明的技术方案：
一种低噪声光多频可调振荡器，包括，宽带光源1，光强度调制器2，光相位调制器3，射频振荡器4，第一、第二、第三1×2光耦合器51、52、53，第一、第二光环形器11、12，第一、第二锁模激光器21、22，第一、第二可调光衰减器31、32，第一、第二压电陶瓷41、42，高非线性光纤6，数字锁相环7。
所述各器件的连接如下：
所述的宽带光源1的输出端口连接光强度调制器2的光输入端口，光强度调制器2的光输出端口连接光相位调制器3的光输入端口，光相位调制器3的光输出端口连接第一1×2光耦合器51的第一端口，射频振荡器4的第一、第二输出端口分别连接光强度调制器2的电输入端口和光相位调制器3的电输入端口，第一1×2光耦合器51的第二、第三端口分别连接第一光环形器11的第一端口和第二光环形器12的第一端口，第一光环形器11的第二端口连接第一锁模激光器21的输出端口，第二光环形器12的第二端口连接第二锁模激光器22的输出端口，第一光环形器11的第三端口经第一可调光衰减器31连接第一压电陶瓷41的光输入端口，第二光环形器12的第三端口经第二可调光衰减器32连接第二压电陶瓷42的光输入端口，第一、第二压电陶瓷41、42的光输出端口分别连接第二1×2光耦合器52的第二、第三端口，第二1×2光耦合器52的第一端口经高非线性光纤6连接第三1×2光耦合器53的第一端口，第三1×2光耦合器53的第二端口连接数字锁相环7的输入端口，数字锁相环7的第一、第二输出端口分别连接第一、第二压电陶瓷41、42的电输入端口，第三1×2光耦合器53的第三端口作为该低噪声光多频可调振荡器的输出。
本发明的有益效果具体如下：
本发明提出的低噪声光多频可调振荡器，通过光强度调制器和光相位调制器对宽带光源进行幅度、相位调节，利用第一1×2光耦合器对光频和功率成分进行分束，分束后的两支路光谱成分与第一、第二锁模激光器输出的光脉冲进行合并，并利用第一、第二压电陶瓷对两个支路中的光噪声进行调节，然后在高非线性光纤中形成四波混频，经数字锁相环进行频率锁定，并再次反馈到第一、第二压电陶瓷中进行噪声抑制，最终实现低噪声、稳定的多个光频振荡输出。
附图说明
图1低噪声光多频可调振荡器的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
一种低噪声光多频可调振荡器，如图1，包括，宽带光源1，光强度调制器2，光相位调制器3，射频振荡器4，第一、第二、第三1×2光耦合器51、52、53，第一、第二光环形器11、12，第一、第二锁模激光器21、22，第一、第二可调光衰减器31、32，第一、第二压电陶瓷41、42，高非线性光纤6，数字锁相环7。
所述各器件的连接如下：
所述的宽带光源1的输出端口连接光强度调制器2的光输入端口，光强度调制器2的光输出端口连接光相位调制器3的光输入端口，光相位调制器3的光输出端口连接第一1×2光耦合器51的第一端口，射频振荡器4的第一、第二输出端口分别连接光强度调制器2的电输入端口和光相位调制器3的电输入端口，第一1×2光耦合器51的第二、第三端口分别连接第一光环形器11的第一端口和第二光环形器12的第一端口，第一光环形器11的第二端口连接第一锁模激光器21的输出端口，第二光环形器12的第二端口连接第二锁模激光器22的输出端口，第一光环形器11的第三端口经第一可调光衰减器31连接第一压电陶瓷41的光输入端口，第二光环形器12的第三端口经第二可调光衰减器32连接第二压电陶瓷42的光输入端口，第一、第二压电陶瓷41、42的光输出端口分别连接第二1×2光耦合器52的第二、第三端口，第二1×2光耦合器52的第一端口经高非线性光纤6连接第三1×2光耦合器53的第一端口，第三1×2光耦合器53的第二端口连接数字锁相环7的输入端口，数字锁相环7的第一、第二输出端口分别连接第一、第二压电陶瓷41、42的电输入端口，第三1×2光耦合器53的第三端口作为该低噪声光多频可调振荡器的输出。
所述的第一、第二、第三1×2光耦合器51、52、53均为3dB光耦合器。

Claims (1)

1.一种低噪声光多频可调振荡器，其特征在于：该器件包括，宽带光源（1），光强度调制器（2），光相位调制器（3），射频振荡器（4），第一、第二、第三1×2光耦合器（51）、（52）、（53），第一、第二光环形器（11）、（12），第一、第二锁模激光器（21）、（22），第一、第二可调光衰减器（31）、（32），第一、第二压电陶瓷（41）、（42），高非线性光纤（6），数字锁相环（7）。
所述各器件的连接如下：
所述的宽带光源（1）的输出端口连接光强度调制器（2）的光输入端口，光强度调制器（2）的光输出端口连接光相位调制器（3）的光输入端口，光相位调制器（3）的光输出端口连接第一1×2光耦合器（51）的第一端口，射频振荡器（4）的第一、第二输出端口分别连接光强度调制器（2）的电输入端口和光相位调制器（3）的电输入端口，第一1×2光耦合器（51）的第二、第三端口分别连接第一光环形器（11）的第一端口和第二光环形器（12）的第一端口，第一光环形器（11）的第二端口连接第一锁模激光器（21）的输出端口，第二光环形器（12）的第二端口连接第二锁模激光器（22）的输出端口，第一光环形器（11）的第三端口经第一可调光衰减器（31）连接第一压电陶瓷（41）的光输入端口，第二光环形器（12）的第三端口经第二可调光衰减器（32）连接第二压电陶瓷（42）的光输入端口，第一、第二压电陶瓷（41）、（42）的光输出端口分别连接第二1×2光耦合器（52）的第二、第三端口，第二1×2光耦合器（52）的第一端口经高非线性光纤（6）连接第三1×2光耦合器（53）的第一端口，第三1×2光耦合器（53）的第二端口连接数字锁相环（7）的输入端口，数字锁相环（7）的第一、第二输出端口分别连接第一、第二压电陶瓷（41）、（42）的电输入端口，第三1×2光耦合器（53）的第三端口作为该低噪声可调光多频振荡器的输出。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110867718A (zh) * 2019-09-18 2020-03-06 华南理工大学 一种宽范围高精度线宽可调的窄线宽光纤激光器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102576971A (zh) * 2009-10-02 2012-07-11 Imra美国公司 锁模激光器的光信号处理
CN102623880A (zh) * 2012-03-16 2012-08-01 中国科学技术大学 一种基于种子注入式激光器的种子光进行激光频率锁定的装置
CN103022873A (zh) * 2012-12-12 2013-04-03 杭州电子科技大学 基于双泵浦参量过程的超短脉冲发生器
US9088369B2 (en) * 2012-12-28 2015-07-21 Synergy Microwave Corporation Self injection locked phase locked looped optoelectronic oscillator
CN206272058U (zh) * 2016-12-05 2017-06-20 华南理工大学 一种基于光学反馈产生的重复频率可调光频梳

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102576971A (zh) * 2009-10-02 2012-07-11 Imra美国公司 锁模激光器的光信号处理
CN102623880A (zh) * 2012-03-16 2012-08-01 中国科学技术大学 一种基于种子注入式激光器的种子光进行激光频率锁定的装置
CN103022873A (zh) * 2012-12-12 2013-04-03 杭州电子科技大学 基于双泵浦参量过程的超短脉冲发生器
US9088369B2 (en) * 2012-12-28 2015-07-21 Synergy Microwave Corporation Self injection locked phase locked looped optoelectronic oscillator
CN206272058U (zh) * 2016-12-05 2017-06-20 华南理工大学 一种基于光学反馈产生的重复频率可调光频梳

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110867718A (zh) * 2019-09-18 2020-03-06 华南理工大学 一种宽范围高精度线宽可调的窄线宽光纤激光器

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