CN113014231B - 三对参量可调可控光电延时正反馈激光宽带信号双发生器 - Google Patents
三对参量可调可控光电延时正反馈激光宽带信号双发生器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及信号双发生器技术领域，具体地说，涉及三对参量可调可控光电延时正反馈激光宽带信号双发生器。其包括信号双发生器，所述信号双发生器包括第一光发生器、第一驱动电路、第一光电转换放大器、第二光发生器、第二驱动电路和第二光电转换放大器。本发明中通过第一光发生器LD1和第二光发生器LD2对电子光能进行两次整合，以保证激光输出波长频率的稳定性，另外通过对驱动电流、延时电流和光电流三个参量的调节实现对激光输出波长进行调节。
Description
技术领域
本发明涉及信号双发生器技术领域，具体地说，涉及三对参量可调可控光电延时正反馈激光宽带信号双发生器。
背景技术
目前，很多的位置测量或者移动位置的报警都采用激光进行探测，其中的激光采用的是光信号发生器产生的电子光能作为激光进行探测，另外通过专用的激光波形编辑软件生成波形，以进行仿真实验。
CN107968651A公开了一种宽带信号发生器，其采用频带不同的多个窄带压控振荡器组成的压控振荡器阵列，通过开关网络调控接入本振环和混频环的压控振荡器，实现宽频带覆盖。
但很多时候在单个光信号发生器输出的激光光波信号非常不稳定，无法保证宽频带覆盖后信号的稳定性，而且波长也无法进行调节。
发明内容
本发明的目的在于提供三对参量可调可控光电延时正反馈激光宽带信号双发生器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供三对参量可调可控光电延时正反馈激光宽带信号双发生器，包括信号双发生器，所述信号双发生器包括第一光发生器、第一驱动电路、第一光电转换放大器、第二光发生器、第二驱动电路和第二光电转换放大器；所述第一光发生器的输入端与第一驱动电路输出的驱动电流连接，所述第一光发生器的输出端与第一光电转换放大器的输入端连接，所述第一光电转换放大器的输出端与第二光发生器的输入端连接，第二光发生器的输入端还连接有第二驱动电路输出的驱动电流，第二光发生器的输出端与第二光电转换放大器的输入端连接，第二光电转换放大器的输出端与第一光发生器的输入端连接，形成正反馈电路。
作为本技术方案的进一步改进，所述第一驱动电路和第二驱动电路包括晶体管Q1和Q2、硅二极管D1和D2、电阻R1和R2以及驱动电压VCC，其中，R1和R2以及D2进行并联，Q1的输入端与R1和VCC的输出端连接，D1和R1和R2以及D2进行串联，D2的输出端与Q2的输入端连接，Q2与D1并联形成的驱动电流输出至驱动端，具体包括：
低电平电路：驱动电压VCC输出的电流依次经过R2、D2和Q2与驱动端连接；
高电平电路：驱动电压VCC输出的电流依次经过Q1、R2与驱动端连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述驱动端包括第一光发生器和第二光发生器。
作为本技术方案的进一步改进，所述VCC的电压值等于或者高于3V。
作为本技术方案的进一步改进，所述第一光电转换放大器与第二光发生器连接以及所述第二光电转换放大器与第一光发生器连接均形成延时电流和光电流。
作为本技术方案的进一步改进，所述正反馈电路中驱动电流、延时电流和光电流均为可调参数，具体包括：
可调参数的关系由如下公式表示：
其中，H为混沌宽带的波长；ρ为光电流；为电子光能；θ为延时电流；Jw为驱动电流。
作为本技术方案的进一步改进，所述驱动电流、延时电流和光电流的大小计算公式为：
ρ＝ρ1+ρ2；
JW＝I1+I2；
θ＝θ1+θ2；
其中，ρ1为第一光电流；ρ2为第二光电流；E1为第一光发生器发出的电子光能；E2为第二光发生器发出的电子光能；I1为第一驱动电路输出的电流；I2第二驱动电路输出的电流；θ1为第一延时电路输出的电流；θ2为第二延时电路输出的电流。
作为本技术方案的进一步改进，所述驱动电流输出的振荡频率计算公式如下：
其中，P＜10％。
作为本技术方案的进一步改进，所述混沌宽带的波长可调至GHz以上。
与现有技术相比，本发明的有益效果：通过第一光发生器LD1和第二光发生器LD2对电子光能进行两次整合，以保证激光输出波长频率的稳定性，另外通过对驱动电流、延时电流和光电流三个参量的调节实现对激光输出波长进行调节。
附图说明
图1为实施例1的信号双发生器电路示意图；
图2为实施例1的驱动电路连接示意图；
图3为实施例1的信号双发生器步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供三对参量可调可控光电延时正反馈激光宽带信号双发生器，请参阅图1-图3，包括信号双发生器，信号双发生器包括第一光发生器、第一驱动电路、第一光电转换放大器、第二光发生器、第二驱动电路和第二光电转换放大器；第一光发生器的输入端与第一驱动电路输出的驱动电流连接，第一光发生器的输出端与第一光电转换放大器的输入端连接，第一光电转换放大器的输出端与第二光发生器的输入端连接，第二光发生器的输入端还连接有第二驱动电路输出的驱动电流，第二光发生器的输出端与第二光电转换放大器的输入端连接，第二光电转换放大器的输出端与第一光发生器的输入端连接，形成正反馈电路。
使用时请参阅图1所示，其中T1为第一驱动电路、LD1第一光发生器、E1为第一光发生器发出的电子光能、DE1为第一光电转换放大器、LD2为第二光发生器、I2为第二驱动电路、E2为第二光发生器发出的电子光能和DE2为第二光电转换放大器，其中的电子光能为激光，具体包括：
S1、将第一驱动电路I1输出的驱动电流输入第一光发生器LD1内；
S2、第一光发生器LD1将第二光电转换放大器DE2和第一驱动电路I1输出的驱动电流进行整合后输出电子光能E1；
S3、电子光能E1经过第一光电转换放大器放大后产生第一光电流，其中第一光电流和第一延时电路的相位整合后，与第二驱动电路12输出的驱动电流一同输入至第二光发生器LD2内进行整合，然后形成电子光能E2；
S4、电子光能E2输入至第二光电转换放大器DE2放大形成第二光电流，第二光电流与第二延时电路的相位结合后输入至第一光发生器LD1，从而形成一个正反馈电路，通过第一光发生器LD1和第二光发生器LD2对电子光能进行两次整合，以保证激光输出波长频率的稳定性，另外通过对驱动电流、延时电流和光电流三个参量的调节实现对激光输出波长进行调节。
本实施例中，第一驱动电路和第二驱动电路包括晶体管Q1和Q2、硅二极管D1和D2、电阻R1和R2以及驱动电压VCC，其中，R1和R2以及D2进行并联，Q1的输入端与R1和VCC的输出端连接，D1和R1和R2以及D2进行串联，D2的输出端与Q2的输入端连接，Q2与D1并联形成的驱动电流输出至驱动端，具体包括：
低电平电路：驱动电压VCC输出的电流依次经过R2、D2和Q2与驱动端连接；
高电平电路：驱动电压VCC输出的电流依次经过Q1、R2与驱动端连接。
进一步的，驱动端包括第一光发生器和第二光发生器。
具体的，VCC的电压值等于或者高于3V。
此外，第一光电转换放大器与第二光发生器连接以及第二光电转换放大器与第一光发生器连接均形成延时电流和光电流。
除此之外，正反馈电路中驱动电流、延时电流和光电流均为可调参数，具体包括：
可调参数的关系由如下公式表示：
其中，H为混沌宽带的波长；ρ为光电流；为电子光能；θ为延时电流；Jw为驱动电流。
进一步的，驱动电流、延时电流和光电流的大小计算公式为：
ρ＝ρ1+ρ2；
JW＝I1+I2；
θ＝θ1+θ2；
其中，ρ1为第一光电流；ρ2为第二光电流；E1为第一光发生器发出的电子光能；E2为第二光发生器发出的电子光能；I1为第一驱动电路输出的电流；I2第二驱动电路输出的电流；θ1为第一延时电路输出的电流；θ2为第二延时电路输出的电流。
此外，第一光电流和第二光电流中的光子数强度的关系式如下：
其中，为第一光电流的光子数强度，其中光子数强度为光子的损耗数；/>为第二光电流的光子数；
第一光电流和第二光电流中的粒子数强度的关系式如下：
其中，为第一光电流的粒子数强度，其中粒子数强度为粒子的损耗数；/>为第二光电流的粒子数强度；
具体的，驱动电流输出的振荡频率计算公式如下：
其中，P＜10％。
此外，混沌宽带的波长可调至GHz以上。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.三对参量可调可控光电延时正反馈激光宽带信号双发生器，其特征在于：包括信号双发生器，所述信号双发生器包括第一光发生器、第一驱动电路、第一光电转换放大器、第二光发生器、第二驱动电路和第二光电转换放大器；
所述第一光电转换放大器与第二光发生器连接以及所述第二光电转换放大器与第一光发生器连接均形成延时电流和光电流；
所述第一光发生器的输入端与第一驱动电路输出的驱动电流连接，所述第一光发生器的输出端与第一光电转换放大器的输入端连接，所述第一光电转换放大器的输出端与第二光发生器的输入端连接，第二光发生器的输入端还连接有第二驱动电路输出的驱动电流，第二光发生器的输出端与第二光电转换放大器的输入端连接，第二光电转换放大器的输出端与第一光发生器的输入端连接，形成正反馈电路；
所述正反馈电路中驱动电流、延时电流和光电流均为可调参数，具体包括：
可调参数的关系由如下公式表示：
；
其中，H为混沌宽带的波长；ρ为光电流；为电子光能；θ为延时电流；JW为驱动电流；
所述驱动电流、延时电流和光电流的大小计算公式为：
ρ＝ρ1+ρ2；
；
JW＝I1+I2；
θ＝θ1+θ2；
其中，ρ1为第一光电流；ρ2为第二光电流；E1为第一光发生器发出的电子光能；E2为第二光发生器发出的电子光能；I1为第一驱动电路输出的电流；I2第二驱动电路输出的电流；θ1为第一延时电路输出的电流；θ2为第二延时电路输出的电流；
所述驱动电流输出的振荡频率计算公式如下：
；
其中，P＜10％；
所述第一驱动电路和第二驱动电路包括晶体管Q1和晶体管Q2、硅二极管D1和硅二极管D2、电阻R1和电阻R2以及驱动电压VCC，其中，电阻R1和电阻R2以及硅二极管D2进行并联，晶体管Q1的输入端与电阻R1和驱动电压VCC的输出端连接，硅二极管D1和电阻R1和电阻R2以及硅二极管D2进行串联，硅二极管D2的输出端与晶体管Q2的输入端连接，晶体管Q2与硅二极管D1并联形成的驱动电流输出至驱动端，具体包括：
低电平电路：驱动电压VCC输出的电流依次经过电阻R2、硅二极管D2和晶体管Q2与驱动端连接；
高电平电路：驱动电压VCC输出的电流依次经过晶体管Q1、电阻R2与驱动端连接。
2.根据权利要求1所述的三对参量可调可控光电延时正反馈激光宽带信号双发生器，其特征在于：所述驱动端包括第一光发生器和第二光发生器。
3.根据权利要求2所述的三对参量可调可控光电延时正反馈激光宽带信号双发生器，其特征在于：所述驱动电压VCC的电压值等于或者高于3V。
4.根据权利要求1所述的三对参量可调可控光电延时正反馈激光宽带信号双发生器，其特征在于：所述混沌宽带的波长可调至GHz以上。
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