CN110112635A - 基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法及装置 - Google Patents
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- CN110112635A CN110112635A CN201810099565.8A CN201810099565A CN110112635A CN 110112635 A CN110112635 A CN 110112635A CN 201810099565 A CN201810099565 A CN 201810099565A CN 110112635 A CN110112635 A CN 110112635A
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Abstract
本发明公开了一种基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法及装置，将窄线宽激光器(1)输出的激光经光放大器(2)放大后用作布里渊泵浦光，布里渊泵浦光通过三端口光环形器(3)，星形光纤耦合器(4)，扇入扇出器件(5)后被注入单模多芯光纤(6)，单模多芯光纤的纤芯经过特殊设计，调节布里渊泵浦光功率，在单模多芯光纤的不同纤芯中可先后依次发生受激布里渊散射产生各一阶斯托克斯光，一阶斯托克斯光和由光纤镜(7)反射回来的其余纤芯中传输的布里渊泵浦光一起输入到光电探测器(8)进行拍频，拍频后可得到频带可切换的多频带微波信号。
Description
技术领域
本发明涉及单模多芯光纤技术和微波光子技术，具体为一种基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法及装置。
背景技术
光纤中的受激布里渊散射是强入射泵浦光、斯托克斯光或反斯托克斯光和声波三者之间发生的非线性相互作用。从光纤一端注入的布里渊泵浦光(波长和频率分别为λP和fP) 引起电致伸缩效应产生声波，使得光纤折射率存在周期性调制，形成以声速Va向左或向右移动的折射率光栅。折射率光栅通过布拉格衍射散射布里渊泵浦光，从而形成受激布里渊散射。由于以声速运动的折射率光栅的多谱勒效应，使得散射光的频率相对入射泵浦光的频率有频移量，称着布里渊频移νB。当入射光与反向移动的折射率光栅相互作用时，所产生的多谱勒频移使散射光频率下移，频率下移的散射光称作斯托克斯光；相反当入射光与同向移动的折射率光栅相互作用时，所产生的多谱勒频移使散射光频率上移，频率上移的散射光称作反斯托克斯光。斯托克斯光和反斯托克斯光相对于入射光的角频率变化量应该等于声波场的角频率ΩB，利用公式kp＝2πn/λp，布里渊频移νB可表示为：
由于单模光纤的芯径可忽略不计，这样光纤轴向之外的传播模式均被抑制，光信号只能向前或向后传播。在前向(θ＝0)时，布里渊散射光的频移为零，在后向(θ＝π)时，布里渊散射光的频移有最大值，所以在单模光纤中只存在后向受激布里渊散射，即：νB＝2nVa/λp。
微波是一种重要的无线传输媒介，在微波通信、卫星通信、雷达系统、射电天文、微波遥感、光纤无线通信及太赫兹光谱分析等领域中都有广泛应用。应用需求的不断拓展以及随着光纤技术和微波技术的发展，使得光纤光子技术与微波技术逐渐融合并发展出一种新的微波光子技术并成为技术研究热点。
高频微波信号是微波光子系统最关键的技术之一。为适应多业务、高速数据传输对高频微波载波信号的需求，人们提出各种高频微波信号光学产生方案，有受激布里渊散射法，光源电光调制法，频率梳拍频法，光注入锁定法，光锁相环法，光电振荡器法，多环腔光纤激光器法等。上述微波信号光学产生方法中，系统大多比较复杂，成本高，调节控制繁琐，产生的微波信号也基本是单频带的，难以满足多业务高速无线数据传输对多载波微波信号源的需求。特别地，在CN101247181B和CN201210341950提出的方案中，利用多个单布里渊频移单元或环形布里渊激光腔级联，产生多频带高频微波信号。上述利用光纤受激布里渊散射效应产生高频微波信号的方案，多段布里渊增益介质，采用比较繁琐的方式级联，系统结构复杂不紧凑，调节也不方便，易使系统工作不稳定。
发明内容
针对目前存在的问题，本发明提出基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方案，通过调节布里渊泵浦光功率，使得在单模多芯光纤内各纤芯中先后依次发生受激布里渊散射，受激布里渊散射产生的背向斯托克斯光与未发生受激布里渊散射纤芯中反射回来的布里渊泵浦光在光电探测器上进行拍频，拍频后能够获得一个及以上频带，且频带可切换的微波信号。本发明提出的微波信号产生方案原理结构简单，系统体积小，成本低，而且易于控制与实现，非常适合不同数据速率业务在微波光子链路上的上下路复用与分发。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
根据本发明提出的基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法及装置，本发明所述的装置，如图1所示，包括窄线宽激光器(1)、光放大器(2)、三端口光环形器(3)、星型光纤连接器(4)、扇入扇出器件(5)、单模多芯光纤(6)、光纤镜(7)、光电探测器(8)；本发明所述的微波信号光学产生装置的连接关系是窄线宽激光器(1)的激光输出端口与光放大器(2)的输入端口(21)相连，光放大器的输出端口(22)与三端口光环形器(3)的第一端口(31)相连，光环形器的第二端口(32)与星型光纤连接器(4)的单纤端(41)相连，星型光纤连接器的多单模光纤端(42)与扇入扇出器件(5)的多纤单模端(51)相连，扇入扇出器件的单纤多芯端(52)与单模多芯光纤(6)的一端相连，单模多芯光纤的另一端加工处理成光纤镜(7)用作反射镜，三端口光环形器的第三端口(33)连接至光电探测器(8)。
本发明所述微波信号产生的方法是：窄线宽激光器输出的激光经光放大器放大后作为布里渊泵浦光输入到光环形器的第一端口，然后从第二端口输出，进入星型光纤连接器，再经过扇入扇出器件被注入到一根单模多芯光纤中，单模多芯光纤纤芯经过特殊设计及掺杂工艺后，允许在相同的布里渊泵浦激光频率下，通过调节泵浦功率，使得不同纤芯中可以先后依次发生受激布里渊散射产生各自的布里渊斯托克斯光，先发生受激布里渊散射产生的布里渊斯托克斯光沿各自纤芯背向传输至光电探测器，还未发生受激布里渊散射的纤芯中只有布里渊泵浦光传输至光纤末端经光纤镜反射回来再沿各自光纤芯背向传输至光电探测器，这些布里渊斯托克斯光和反射回来的布里渊斯托克斯光在光电探测器上进行拍频，可以获得频率高低不同并且有一个及以上频段的微波信号：对于只有两根纤芯的单模多芯光纤，两根纤芯先后发生受激布里渊散射产生布里渊斯托克斯光情况时，可以分别得到一个频率和三个频率的微波信号，对于有三根纤芯的单模多芯光纤，三根纤芯先后发生受激布里渊散射产生布里渊斯托克斯光情况时，可以分别得到一个频率、三个频率和七个频率的微波信号，对于有四根纤芯的单模多芯光纤，四根纤芯先后发生受激布里渊散射产生布里渊斯托克斯光情况时，可以依次得到一个频率、三个频率、六个频率和十个频率的微波信号，依次类推，对于有多根纤芯的单模多芯光纤(设纤芯数为n)，n根纤芯先后发生受激布里渊散射产生布里渊斯托克斯光情况时，则可以分别得到一个频率、三个频率、六个频率、十个频率、十五个频率、…、个频率的微波信号。
本发明所述微波信号产生方法的前提是：在确保单模多芯光纤各纤芯满足单模传输的条件下，通过复杂的光纤设计、掺杂等工艺技术，可以将各纤芯的布里渊频移值设计成由大到小依次为νB1,νB2,νB3,...,νBn，同时在单模多芯光纤某长度下，对应不同纤芯的受激布里渊散射阈值可以做到由小到大依次为Pth1,Pth2,Pth3,...,Pthn。
双芯光纤情况下，第一根纤芯和第二根纤的布里渊频移分别为νB1和νB2，且νB1＞νB2，在某光纤长度下，将布里渊泵浦光注入单模多芯光纤(此时为双芯光纤)，进入两纤芯的布里渊泵浦功率相同，为P，当Pth1≤P≤Pth2，只有第一纤芯发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频为fp-vB1，前向传输的剩余泵浦光遇到光纤镜后反射回来，第二纤芯不发生受激布里渊散射，前向传输的布里渊泵浦光遇到光纤镜后反射回来，这样第一纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、反射回的剩余布里泵浦光及第二纤芯中反射回来的布里渊泵浦光及两纤芯中的瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生一个微波信号，频率为 fp-(fp-vB1)＝vB1；当P＞Pth2，第一纤芯和第二根纤芯中都发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频分别为fp-vB1和fp-vB2，两纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、两纤芯中反射回的剩余布里泵浦光及两纤芯中的瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生三个微波信号，频率分别为fp-(fp-vB1)＝vB1，fp-(fp-vB2)＝vB2和 (fp-vB2)-(fp-vB1)＝vB1-vB2。
三芯光纤情况下，第一根纤芯、第二根纤和第三纤芯的布里渊频移分别为νB1,νB2和νB3，且νB1＞νB2＞νB3，在某光纤长度下，将布里渊泵浦光注入单模多芯光纤(此时为双芯光纤)，进入两纤芯的布里渊泵浦功率相同，为P，当Pth1≤P≤Pth2，只有第一纤芯发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频为fp-vB1，前向传输的剩余泵浦光遇到光纤镜后反射回来，第二纤芯和第三纤芯中不发生受激布里渊散射，前向传输的布里渊泵浦光遇到光纤镜后反射回来，这样第一纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、反射回的剩余布里泵浦光及第二纤芯和第三纤芯中反射回来的布里渊泵浦光及三纤芯中的瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生一个微波信号，频率为fp-(fp-vB1)＝vB1；当 Pth2＜P＜Pth3，第一纤芯和第二根纤芯中发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频分别为fp-vB1和fp-vB2，第三纤芯中不发生受激布里渊散射，第一、第二纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、第一、第二纤芯中反射回的剩余布里泵浦光及第一、第二纤芯中的瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生三个微波信号，频率分别为 fp-(fp-vB1)＝vB1，fp-(fp-vB2)＝vB2和(fp-vB2)-(fp-vB1)＝vB1-vB2；当P＞Pth3，三个纤芯中都发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频分别为fp-vB1、fp-vB2和 fp-vB3，三纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、反射回的剩余布里泵浦光及瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生六个微波信号，频率分别为fp-(fp-vB1)＝vB1、 fp-(fp-vB2)＝vB2、fp-(fp-vB3)＝vB3、(fp-vB2)-(fp-vB1)＝vB1-vB2；(fp-vB3)-(fp-vB1)＝vB1-vB3和 (fp-vB3)-(fp-vB2)＝vB2-vB3；依次类推。
n芯光纤情况下，第一根纤芯、第二根纤、第三纤芯到第n纤芯的布里渊频移分别为νB1,νB2,νB3...νBn，且νB1＞νB2＞νB3...＞νBn，在某光纤长度下，将布里渊泵浦光注入单模多芯光纤(此时为双芯光纤)，进入两纤芯的布里渊泵浦功率相同，为P，当Pth1≤P≤Pth2，只有第一纤芯发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频为fp-vB1，前向传输的剩余泵浦光遇到光纤镜后反射回来，第二纤芯和第三纤芯中不发生受激布里渊散射，前向传输的布里渊泵浦光遇到光纤镜后反射回来，这样第一纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、反射回的剩余布里泵浦光及第二纤芯和第三纤芯中反射回来的布里渊泵浦光及三纤芯中的瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生一个微波信号，频率为fp-(fp-vB1)＝vB1；当Pth2＜P＜Pth3，第一纤芯和第二根纤芯中发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频分别为fp-vB1和fp-vB2，第三纤芯中不发生受激布里渊散射，第一、第二纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、第一、第二纤芯中反射回的剩余布里泵浦光及第一、第二纤芯中的瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生三个微波信号，频率分别为fp-(fp-vB1)＝vB1，fp-(fp-vB2)＝vB2和(fp-vB2)-(fp-vB1)＝vB1-vB2；依此类推，当P＞Pthn，n个纤芯中都发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频分别为fp-vB1、 fp-vB2，fp-vB3,…和fp-vBn,n纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、反射回的剩余布里泵浦光及瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生个微波信号，频率分别为 fp-(fp-vB1)＝vB1、fp-(fp-vB2)＝vB2、fp-(fp-vB3)＝vB3、…、fp-(fp-vBn)＝vBn、 (fp-vB2)-(fp-vB1)＝vB1-vB2、(fp-vB3)-(fp-vB1)＝vB1-vB3、…、(fp-vBn)-(fp-vB1)＝vB1-vBn、 (fp-vB3)-(fp-vB2)＝vB2-vB3、…、(fp-vBn)-(fp-vB(n-1))＝vB(n-1)-vBn。这样通过调节输入纤芯的布里渊泵浦功率，可以依次在不同的纤芯中产生受激布里渊散射，获得不同频率数的多频率微波信号的切换输出。
所述星型光纤耦合器为1×n型光纤耦合器，其一端为单根普通单模光纤，与三端口光环形器相连，另一端为多根单模光纤，与扇入扇出器件的多根单模光纤的各单模光纤一一相连。
所述单模多芯光纤是一种纤芯经过特殊设计，纤芯数至少为两芯的单模多芯光纤，纤芯数设为n，各纤芯布里渊频移值不同且受激布里渊散射阈值各不相同。
所述单模多芯光纤的一端加工处理成光纤反射镜，以便将沿光纤前向传输的布里渊泵浦光反射回并沿光纤背向传输被光电探测器接收。
所述扇入扇出器件是多根普通单模光纤到一根单模单模多芯光纤的光信号连接器件， 1×n型光纤耦合器的多根普通单模光纤进入到扇入扇出器件的激光可以一对一地注入到单模多芯光纤的各纤芯中，从单模多芯光纤进入的激光也可以通过扇入扇出器件一对一地进入到 1×n型光纤耦合器的各单模光纤中。扇入扇出器件的单纤多芯端的纤芯数、纤芯截面分布及芯径大小应与单模多芯光纤的纤芯数、纤芯截面分布及芯径大小相匹配。
所述窄线宽激光器为C波段窄线宽半导体激光器，线宽低于1MHz。窄线宽激光器输出的激光，经光放大器放大后，输入三端口环形器的第一端口，然后经第二端口接入星型光纤耦合器的一端，星型光纤耦合器的另一端，即多纤端与扇入扇出器件的多纤单芯端，再从扇入扇出器件的单纤多芯端注入到单模多芯光纤的各纤芯，在进入各纤芯的功率超过各纤芯受激布里渊阈值以上时，将在单模多芯光纤的各纤芯中发生受激布里渊散射，产生背向传输的布里渊斯托克斯光，布里渊斯托克斯光沿光纤传输输入三端口环形器的第二端口，从第三端口输出后被光电探测器接收。另一方面，在未发生受激布里渊散射的纤芯中传输的布里渊泵浦光传输至光纤的末端后经光纤镜反射回来也经三端口环形器进入光电探测器。布里渊斯托克斯光和反射回来的布里渊泵浦光在光电探测器处进行拍频得到微波信号。
图1为基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的装置结构示意图。
图2为基于双芯光纤产生可切换输出多频微波信号的装置结构示意图。
图3为基于三芯光纤产生可切换输出多频微波信号的装置结构示意图。
附图说明
附图中图1、图2及图3中的标记解释为：1-窄线宽激光器，2-光放大器，3-光环形器，4-星型光纤耦合器，4a-1x2光纤耦合器，4b-1x3光纤耦合器，5-扇入扇出器件，5a-双芯光纤扇入扇出器件，5b-三芯光纤扇入扇出器件，6-单模多芯光纤，6a-单模双芯光纤，6b-单模三芯光纤，7-光纤镜，7a-双芯光纤镜，7b-三芯光纤镜，8-光电探测器，21-光放大器输入端口，22-光放大器输出端口，31-光环形器的第一端口，32-光环形器的第二端口,33-光环形器的第三端口，41-星型光纤耦合器单根单模光纤端，41a-1x2光纤耦合器单根单模光纤端，41b-1x3光纤耦合器单根单模光纤端，42-星型光纤耦合器多根单模光纤端，42a-1x2光纤耦合器两根单模光纤端，42b-1x3光纤耦合器三根单模光纤端，51-扇入扇出器件多单模光纤端,51a-双芯光纤扇入扇出器件双单模光纤端,52a-双芯光纤扇入扇出器件三单模光纤端, 52-扇入扇出器件单纤多芯端,52a-双芯光纤扇入扇出器件单纤双芯端,52b-三芯光纤扇入扇出器件单纤三芯端。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例一
单模双芯光纤情况；
图2为基于双芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法与装置，包括窄线宽激光器(1)、光放大器(2)、三端口光环形器(3)、1X2光纤耦合器(4a)、扇入扇出器件(5a)、单模双芯光纤(6a)、光纤镜(7a)、光电探测器(8)。窄线宽激光器(1)的输出与光放大器 (2)的输入端口(21)相连，光放大器的输出端口(22)与三端口光环形器(3)的第一端口(31)相连，三端口光环形器的第二端口(32)与1X2光纤耦合器(4a)的单纤端(41a) 相连，1X2光纤耦合器(4a)的多纤端(42a)与扇入扇出器件多纤单芯端相连(51a)，扇入扇出器件单纤多芯端(52a)与单模双芯光纤(5a)的一端相连，单模双芯光纤的另一端加工成光纤反射镜(6a)，光环形器的第三端口(33)连接到光电探器(7)。
双芯光纤情况下，第一根纤芯和第二根纤的布里渊频移分别为νB1和νB2，且νB1＞νB2，在某光纤长度下，将布里渊泵浦光注入单模双芯光纤，进入两纤芯的布里渊泵浦功率相同，为P，当Pth1≤P≤Pth2，只有第一纤芯发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频为fp-vB1，前向传输的剩余泵浦光遇到光纤镜后反射回来，第二纤芯不发生受激布里渊散射，前向传输的布里渊泵浦光遇到光纤镜后反射回来，这样第一纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、反射回的剩余布里泵浦光及第二纤芯中反射回来的布里渊泵浦光及两纤芯中的瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生一个微波信号，频率为fp-(fp-vB1)＝vB1；当P＞Pth2，第一纤芯和第二根纤芯中都发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频分别为fp-vB1和fp-vB2，两纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、两纤芯中反射回的剩余布里泵浦光及两纤芯中的瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生三个微波信号，频率分别为fp-(fp-vB1)＝vB1，fp-(fp-vB2)＝vB2和(fp-vB2)-(fp-vB1)＝vB1-vB2。这样就通过控制在第一纤芯和第二纤芯中是否同时发生受激布里渊散射，实现了在一个微波信号vB1或三个微波信号vB1、vB2、vB1-vB2之间的可切换输出。
实施例二
单模三芯光纤情况；
图3为基于三芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法与装置，包括窄线宽激光器(1)、光放大器(2)、三端口光环形器(3)、1X3光纤耦合器(4b)、扇入扇出器件(5b)、单模三芯光纤(6b)、光纤镜(7b)、光电探测器(8)；窄线宽激光器(1)的输出与光放大器 (2)的输入端口(21)相连，光放大器的输出端口(22)与三端口光环形器(3)的第一端口(31)相连，三端口光环形器的第二端口(32)与1X3光纤耦合器(4b)的单纤端(41b) 相连，1X3光纤耦合器(4b)的多纤端(42b)与扇入扇出器件多纤单芯端相连(51b)，扇入扇出器件单纤三芯端(52b)与单模三芯光纤(5b)的一端相连，单模三芯光纤的另一端加工成光纤反射镜(6b)，三端口光环形器的第三端口(33)连接到光电探器(7)。
三芯光纤情况下，第一根纤芯、第二根纤和第三纤芯的布里渊频移分别为νB1,νB2和νB3，且νB1＞νB2＞νB3，在某光纤长度下，将布里渊泵浦光注入单模三芯光纤，进入两纤芯的布里渊泵浦功率相同，为P，当Pth1≤P≤Pth2，只有第一纤芯发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频为fp-vB1，前向传输的剩余泵浦光遇到光纤镜后反射回来，第二纤芯和第三纤芯中不发生受激布里渊散射，前向传输的布里渊泵浦光遇到光纤镜后反射回来，这样第一纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、反射回的剩余布里泵浦光及第二纤芯和第三纤芯中反射回来的布里渊泵浦光及三纤芯中的瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生一个微波信号，频率为fp-(fp-vB1)＝vB1；当Pth2＜P＜Pth3，第一纤芯和第二根纤芯中发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频分别为fp-vB1和 fp-vB2，第三纤芯中不发生受激布里渊散射，第一、第二纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、第一、第二纤芯中反射回的剩余布里泵浦光及第一、第二纤芯中的瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生三个微波信号，频率分别为fp-(fp-vB1)＝vB1，fp-(fp-vB2)＝vB2和 (fp-vB2)-(fp-vB1)＝vB1-vB2；当P＞Pth3，三个纤芯中都发生受激布里渊散射产生背向传输的布里渊斯托克斯光，光频分别为fp-vB1、fp-vB2和fp-vB3，三纤芯中产生的布里渊斯托克斯光、反射回的剩余布里泵浦光及瑞利散射光沿光路进入到光电探测器发生拍频产生六个微波信号，频率分别为fp-(fp-vB1)＝vB1、fp-(fp-vB2)＝vB2、fp-(fp-vB3)＝vB3、 (fp-vB2)-(fp-vB1)＝vB1-vB2；(fp-vB3)-(fp-vB1)＝vB1-vB3和(fp-vB3)-(fp-vB2)＝vB2-vB3。这样就通过控制在第一纤芯、第二纤芯中和第三纤芯中发生受激布里渊散射的先后次序，实现了在一个微波信号vB1或三个微波信号vB1、vB2、vB1-vB2或六个微波信号vB1、vB2、vB3、vB1-vB2、 vB1-vB3、vB2-vB3之间的可切换输出。
以上对本发明的工作过程进行了详细说明，对本领域的普通技术人员来说，依据本发明提供的思想，在具体实施的方式上可能有非实质性的改变之处，如改变光放大器的类型和位置、对单模多芯光纤施加温度或应变等，这类改变也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法及装置，其特征在于该微波信号光学产生方法的装置包括窄线宽激光器(1)、光放大器(2)、三端口光环形器(3)、星型光纤耦合器(4)、扇入扇出器件(5)、单模多芯光纤(6)、光纤镜(7)、光电探测器(8)；
2.基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法及装置，其特征在于该微波信号光学产生方法的步骤为：第一步，窄线宽激光器(1)的输出与光放大器(2)的输入端口(21)相连，第二步，光放大器的输出端口(22)与光环形器(3)的第一端口(31)相连，第三步，光环形器的第二端口(32)与星型光纤耦合器(4)的单根单模光纤相连，星型光纤耦合器的多根单模光纤端与扇入扇出器件(4)的多根单模光纤端(41)相连，第四步，扇入扇出器件另一端(42)，即一根多芯端与单模多芯光纤(5)的一端相连，第五步，单模多芯光纤的另一端加工处理成光纤镜(6)，第七步，光环形器的第三端口(33)连接到光电探测器(8)，输出光在光电探测器上拍频获得微波信号，第八步，光电探测器可连接到频谱仪，对产生的微波信号进行观测；
3.基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法及装置，其特征在于该微波信号光学产生方法与装置中使用的是扇入扇出器件，扇入扇出器件是一端为多根单模光纤，另一端为单纤里有多个单模纤芯结构的光纤器件，多个单模纤芯的纤芯数、纤芯截面分布及芯径大小应与单模多芯光纤的纤芯数、纤芯截面分布及芯径大小相匹配；
4.基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法及装置，其特征在于该信号光学产生装置中有一个星型光纤耦合器，一端为单模光纤，另一端为多个单模光纤，单模光纤的数量与规格与扇入扇出器件的多根单模光纤的数量与规格相匹配，星期光纤耦合器的各单模光纤的分光比都相同；
5.基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法及装置，其特征在于该信号光学产生装置中单模多芯光纤的一个端面加工有一个光纤镜，光纤镜用于反射各纤芯中前向传输的多余布里渊泵浦光；
6.基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法及装置，其特征在于该微波信号光学产生方法与装置中使用的是单模多芯光纤，单模多芯光纤纤芯数至少为两芯，各纤芯经过特殊设计，使得各纤芯布里渊频移值不同且受激布里渊散射阈值各不相同；
7.基于多芯光纤产生可切换输出多频微波信号的方法及装置，其特征在于该微波信号光学产生方法是基于单模多芯光纤中的受激布里渊散射效应，并且由于单模多芯光纤的纤芯是经过特殊设计的，使得单模多芯光纤不同纤芯在相同窄线宽激光频率时，通过调节窄线宽激光器的输出功率，可以在各纤芯中依次产生各自的布里渊斯托克斯光。
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