CN117039611A - 一种倍频太赫兹光电振荡器装置及其振荡方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种倍频太赫兹光电振荡器装置及其振荡方法。倍频太赫兹光电振荡器装置包括第一激光器、电光调制器、光隔离器、高非线性光纤、光环形器、第一偏振控制器、第二激光器、第一光纤分束器、边模抑制结构、单行载流子光电二极管、第三激光器、光纤耦合器、光电探测器、窄带微波滤波器和微波放大器，本申请采用辅助激光器与布里渊激光差频反馈的方式实现低频信号振荡，采用布里渊增益对载波激光信号高阶调制边带放大的方式，实现基频振荡信号的倍频输出。本发明利用较低工作频率的电光器件实现光电振荡器的低频振荡和倍频输出，从而实现低噪声高频微波信号、甚至太赫兹信号产生。
Description
技术领域
本申请涉及微波光子学技术领域，尤其涉及一种倍频太赫兹光电振荡器装置及其振荡方法。
背景技术
太赫兹是频段为0.1~10THz的电磁波，它位于光学频率和微波频率的中间范围，兼具有光波和微波的特点，在高速无线通信、雷达和高灵敏度传感等众多领域有着重要的应用前景。与相关的电学倍频方式相比，光生太赫兹方式具有频率高、带宽大等优势，成为了当前科学家们积极探索太赫兹源产生的方式。
在现有光生成太赫兹的方法中，通常通过光电振荡器、多波长输出激光器、双独立激光器、光频梳或者主从激光器注入锁定等方式，产生两路不同波长的激光信号，再经单行载流子光电探测器进行光电转换后获得太赫兹源。其中，由光电振荡器输出微波信号具有高光谱纯度、超低相位噪声、高边模抑制比的优点，并且在可调谐性、频率稳定性等方面存在优势。
然而在实际应用中，受限于光电振荡器中的光电调制器和带通滤波器等微波器件的工作频率，光电振荡器输出的微波频率难以达到百GHz。为解决上述问题，本申请提供一种倍频太赫兹光电振荡器装置及其振荡方法。
发明内容
本申请提供一种倍频太赫兹光电振荡器装置及其振荡方法，以部分的解决现有技术存在的上述问题。
本申请采用下述技术方案：
本申请提供了一种倍频太赫兹光电振荡器装置，包括：第一激光器、电光调制器、光隔离器、高非线性光纤、光环形器、第一偏振控制器、第二激光器、第一光纤分束器、边模抑制结构、单行载流子光电二极管、第三激光器、光纤耦合器、光电探测器、窄带微波滤波器和微波放大器；
其中，所述第一激光器依次通过所述电光调制器、所述光隔离器、所述高非线性光纤与所述光环形器的第二端口连接，所述第二激光器通过所述第一偏振控制器与所述光环形器的第一端口连接，所述光环形器的第三端口连接至所述第一光纤分束器，所述第一光纤分束器的一路进入所述单行载流子光电二极管实现光电转化，所述第一光纤分束器的另一路与所述边模抑制结构的输入端连接，所述边模抑制结构的输出端与所述第三激光器通过所述光纤耦合器合束后进入光电探测器进行光电转化，然后与所述窄带微波滤波器、所述微波放大器、所述电光调制器依次连接。
可选地，通过控制所述第一偏振控制器改变所述第二激光器输出的泵浦激光进入所述高非线性光纤的偏振状态，从而调节布里渊增益谱和布里渊散射增益值，所述布里渊增益作为倍频太赫兹光电振荡器装置的窄带可调谐滤波器。
可选地，所述单行载流子光电二极管输出的倍频振荡频率为n倍的所述光电探测器输出的频率，n为布里渊增益放大的载波激光信号调制边带的阶数。
可选地，所述光电探测器输出的频率位于所述窄带微波滤波器、所述微波放大器的工作带宽以及所述电光调制器的调制带宽内。
可选地，所述第一激光器、所述第二激光器及所述第三激光器均为C波段可调谐激光器。
可选地，所述第一激光器、所述第二激光器及所述第三激光器的输出功率至少为10 dBm；和/或
所述光电探测器输出的频率为fO，所述第一激光器、所述第二激光器及所述第三激光器输出的频率分别为f1、f2和f3，满足f1+(n-1)(f3- f1)/n位于所述第二激光器的布里渊增益谱内；其中(n-1)(f3- f1)/n=nfO。
可选地，所述光电探测器输出的频率来自于所述第一激光器输出的载波激光信号被调制后的第n阶边带和所述第三激光器输出的所述激光信号的拍频结果。
可选地，所述边模抑制结构包括偏振复用双环结构、不对称双环结构可由不对称多环结构、耦合双环结构、频分复用结构、PT对称破缺结构中的其中一种；
其中所述边模抑制结构包括第二光纤分束器、第一分束支路、第二分束支路和偏振合束器，所述第一分束支路包括依次连接的单模光纤和第二偏振控制器，所述第二分束支路包括第三偏振控制器；所述边模抑制结构通过游标效应实现所述倍频太赫兹光电振荡器装置的边模抑制和单模振荡。
可选地，所述电光调制器包括相位调制器。
本申请提供了一种基于上述倍频太赫兹光电振荡器装置的振荡方法，所述振荡方法包括：
所述第一激光器发射载波激光信号，入射到所述电光调制器被调制并产生高阶边带，之后经过所述光隔离器、所述高非线性光纤进入到所述光环形器的第二端口，所述第二激光器发射的泵浦光信号依次经过所述第一偏振控制器、所述光环形器的第一端口和第二端口进入所述高非线性光纤，并在所述高非线性光纤内产生反向的受激布里渊散射增益，所述载波激光信号的第n阶边带位于所述布里渊散射的增益带宽内并在所述高非线性光纤内被放大，再与所述载波光信号一起进入所述光环形器的第二端口并从第三端口输出，然后经过所述第一光纤分束器分为两路，一路通过所述单行载流子光电二极管将所述载波光信号和所述高阶边带进行光电转换输出太赫兹信号；另一路经过所述第二光纤分束器分束进入所述第一分束支路和所述第二分束支路内，分别通过调节控制两支路内所述的第二偏振控制器和第三偏振控制器的偏振状态，调节两路激光合束进入所述偏振耦合器的偏振和功率，经过所述偏振合束器合束后的光信号与所述第三激光器发射的激光信号在所述光纤耦合器合束后，以将激光信号和一起输入的所述载波光信号和所述n阶边带在所述光电探测器内进行光电转换，并转化为微波信号，所述微波信号依次经过所述窄带微波滤波器、所述微波放大器反馈至所述电光调制器，在所述电光调制器中对所述第一激光器发射的所述载波激光信号进行调制，从而形成闭环振荡。
本申请实施例的倍频太赫兹光电振荡器装置及其振荡方法，通过对第一激光器输出的载波信号进行微波调制，产生多阶边带载波信号，再对处于布里渊增益区n阶边带进行增益，得到带n倍拍频的载波信号，使得单行载流子光电二极管可以输出太赫兹信号。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种倍频太赫兹光电振荡器装置的一个实施例的示意图；
图2为本申请实施例提供的经过微波信号调制的载波信号的光谱示意图；
图3a和图3b为本申请实施例提供的载波信号通过高非线性光纤进行反向布里渊散射增益放大后的光谱示意图；
图4为本申请实施例提供的光环形器的示意图；
图5为本申请实施例提供的进入光电探测器的光谱示意图；
图6为本申请实施例提供的边模抑制结构的示意图；
图7为本申请实施例提供的基于图1的倍频太赫兹光电振荡器装置的振荡方法流程示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示至少两个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“连接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
为了解决目前受限于光电振荡器中的光电调制器和带通滤波器等微波器件的工作频率，光电振荡器输出的微波频率难以达到百GHz的问题，本说明书实施例提供倍频太赫兹光电振荡器装置及其振荡方法。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
图1为本说明书的倍频太赫兹光电振荡器装置1的一个实施例的示意图。如图1所示，该倍频太赫兹光电振荡器装置1包括：第一激光器101、电光调制器102、光隔离器103、高非线性光纤104、光环形器105、第一偏振控制器106、第二激光器107、第一光纤分束器108、边模抑制结构109、单行载流子光电二极管110、第三激光器111、光纤耦合器112、光电探测器113、窄带微波滤波器114和微波放大器115。图1中直线表示光信号，虚线表示电信号。
其中，该第一激光器101用于发射频率为f1的激光，经过电光调制器102，被微波放大器115输出的微波信号fO调制，得到在f1两端产生间隔为fO的多阶边带的载波信号，如图2所示。
图2为本说明书提供的经过微波信号调制的载波信号的光谱示意图，其中横轴表示频率，斜线填充的箭头表示f1，为该第一激光器101发射的激光信号的频率，而经过微波调制后产生n阶边带，由无填充图案的箭头表示。由于是基于fO频率的微波信号调制的，因此相邻阶边带之间的频率差均为fO。并且，从f1开始各阶边带的能量逐级降低，如图2中纵轴表示信号强度，可见从f1开始箭头高度逐渐降低。
而电光调制器102输出的n阶边带的载波信号，继续经过光隔离器103输入该高非线性光纤104。其中，光隔离器103用于电光调制器102输入的载波信号单向输出至该高非线性光纤104，并使高非线性光纤104输出的光信号不会进入电光调制器102。也就是说，保持第一激光器101发射的载波信号经过电光调制器102和光隔离器103输入该高非线性光纤104的光路是单向的。
在本说明书一个或多个实施例中，由第一激光器101发射的经过微波信号调制的n阶边带载波信号，在该高非线性光纤104中，被从第二激光器107输出的经第一偏振控制器106偏振的泵浦激光增益，得到对第n阶边带的增益，产生n阶频率的拍频信号，如图3a和图3b所示。
图3a和图3b为本申请实施例提供的载波信号通过高非线性光纤进行反向布里渊散射增益放大后的光谱示意图。与图2类似图3a中横轴表示频率，纵轴表示信号强度。其中，f2为第二激光器107输出的泵浦激光的频率，可见通过偏振之后，f1载波信号的第n阶边带位于f2的布里渊增益谱范围内，被布里渊增益放大。则高非线性光纤104可输出载波频率f1和第n阶边带f1+nfO频率的信号，如图3b所示。
而为了实现在该高非线性光纤104中对载波信号的第n阶边带的增益，该第二激光器107用于输出频率为f2的泵浦激光。该第一偏振控制器106用于对该泵浦激光进行偏振状态调整，调节该泵浦激光的布里渊增益谱和布里渊散射增益值，使得该泵浦激光可对f1的第n阶边带进行增益，则该布里渊增益可作为该倍频太赫兹光电振荡器装置的窄带可调谐滤波器。也就是说，该倍频太赫兹光电振荡器装置中，可通过控制第一偏振控制器106实现对不同阶边带进行布里渊增益，也就是对不同频率的边带进行增益，同时也可通过控制该第一偏振控制器106，实现对边带的适应性增益，也就是增益量满足产生倍频振荡的需求。
需要说明的是，本说明书中前述的第n阶边带仅是一种示意性的表示，具体该第n阶边带是第几阶本说明书并不限制。即，进行布里渊增益的边带具体是哪一阶也可以根据需要设置，并非是微波调制后产生了几阶边带，就要对频率差最大的边带进行布里渊增益。同理，当然布里渊散射增益值是为了达到被增益到的边带与f1的能量能够实现倍频振荡，因此也可根据需要具体设置。
可见，依次通过第一激光器101、电光调制器102、光隔离器103输入高非线性光纤104的n阶边带载波信号，和依次通过第二激光器107、第一偏振控制器106输入高非线性光纤104偏振的泵浦激光，实现了对f1载波信号的第n阶的增益，使得高非线性光纤104可向该光环形器105输出载波频率f1和第n阶边带f1+nfO频率的信号。
当然，上述过程的实现需要基于该光环形器105，其中，高非线性光纤104与光环形器105的第二端口连接，第一偏振控制器106与光环形器105的第一端口连接，光环形器105的第三端口连接至第一光纤分束器108。该光环形器105用于将第一端口输入的信号传输至第二端口输出，将第二端口输入的信号传输至第三端口输出。实现了将泵浦激光输入高非线性光纤104，以及将增以后的信号输出至第一光纤分束器108，如图4所示。图4中光环形器105右侧的第一端口输入泵浦激光f 2 通过第二端口输出，左侧第二端口输入的载波频率f 1 和第n阶边带f 1 +nf O 频率的信号通过第三端口输出。
该第一光纤分束器108，用于将光环形器105输出的载波信号进行光分束，分别输入单行载流子光电二极管110以及边模抑制结构109。前者，单行载流子光电二极管110用于产生拍频信号nfO，实现倍频振荡频率为nfO的电信号输出。后者，边模抑制结构109用于实现边模抑制和单模振荡，使得可通过第三激光器111、光纤耦合器112、光电探测器113、窄带微波滤波器114和微波放大器115，输出fO的微波调制信号，使电光调制器102调制第一激光器101输出的载波信号产生fO的边带。
具体的，第三激光器111用于输出频率为f3的激光，通过光纤耦合器112，将边模抑制结构109和第三激光器111输出的激光耦合，得到输入光电探测器113的光信号。该光电探测器113将输入的f3与f1+nfO的拍频结果，通过光电转换为电信号输出频率为fO。再通过窄带微波滤波器114和微波放大器115，得到输入电光调制器102的fO的微波信号，使电光调制器102可以将f1的激光调制为以fO为频率间隔的n阶边带的载波信号。
其中，通过光纤耦合器112输入光电探测器113的光信号的光谱，如图5所示。可见，第三激光器111输出的激光的频率f3与前述n阶边带的频率差等于fO。则该光纤耦合器112输出光信号满足光电探测器113、窄带微波滤波器114和微波放大器115的工作带宽。若载波频率中f3与f1+nfO的频率间隔大于光电探测器113、窄带微波滤波器114、微波放大器115以及电光调制器102的工作带宽，则载波信号将不会反馈至电光调制器102，并对第一激光器101发射的频率为f1的激光进行调制。
可见，通过第三激光器111输出激光频率以及第一光纤分束器108分束的拍频信号，该光电探测器113应输出fO的电信号。而若电信号频率不为fO，还可通过窄带微波滤波器114进行拦截，保证输入电光调制器102的电信号，满足产生fO的调制微波信号。
因此，在本说明书一个或多个实施例中，该第一激光器101、该第二激光器107及该第三激光器111输出的激光频率分别为f1、f2和f3，且满足f1+(n-1)(f3- f1)/n位于所述第二激光器的布里渊增益谱内，其中(n-1)(f3- f1)/n=nfO。
进一步地，在本说明书中，该第一激光器101、该第二激光器107及该第三激光器111均为C波段可调谐激光器。可选地，该第一激光器101、该第二激光器107及该第三激光器111的输出功率至少为10 dBm。
另外，在本说明书一个或多个实施例中，边模抑制结构109还可包括偏振复用双环结构、不对称双环结构可由不对称多环结构、耦合双环结构、频分复用结构、PT对称破缺结构中的其中一种。具体采用那种结构可根据需要设置，本说明书对此不做限制。
其中，该边模抑制结构109包括第二光纤分束器116、第一分束支路、第二分束支路和偏振合束器120，该第一分束支路包括依次连接的单模光纤117和第二偏振控制器118，该第二分束支路包括第三偏振控制器119。两路光分别通过偏振调节，控制两者合束进入偏振耦合器13的偏振和功率，使得该边模抑制结构109可通过游标效应实现该倍频太赫兹光电振荡器装置的边模抑制和单模振荡。如图6所示，图6中可见边模抑制结构109中上方为第一分束支路下方为第二分束支路，并在偏振合束器120中合束。箭头表示光路方向。
基于图1所示的倍频太赫兹光电振荡器装置，通过对第一激光器输出的载波信号进行微波调制，产生多阶边带载波信号，采用辅助的第二激光器与布里渊激光差频反馈的方式实现低频信号fO的振荡，采用布里渊增益对载波信号n阶边带进行增益的方式，实现单行载流子光电二极管输出nfO倍频信号。利用较低工作频率的电光调制器、光电探测器、窄带微波滤波器和微波放大器实现光电振荡器的低频振荡和倍频输出，从而产生低相位噪声高频微波信号，甚至可以产生太赫兹信号。
本说明书还提供一种上述图1至图6实施例所示的倍频太赫兹光电振荡器装置1的振荡方法，如图7所示。图7为本说明书提供的基于倍频太赫兹光电振荡器装置的振荡方法包括：
S700：第一激光器发射载波激光信号，入射到所述电光调制器被调制并产生高阶边带，之后经过所述光隔离器、所述高非线性光纤进入到所述光环形器的第二端口；
S702：所述第二激光器发射的泵浦光信号依次经过所述第一偏振控制器、所述光环形器的第一端口和第二端口进入所述高非线性光纤，并在所述高非线性光纤内产生反向的受激布里渊散射增益，所述载波激光信号的第n阶边带位于所述布里渊散射的增益带宽内并在所述高非线性光纤内被放大，再与所述载波光信号一起进入所述光环形器的第二端口并从第三端口输出；
S704：经过所述第一光纤分束器分为两路，一路通过所述单行载流子光电二极管将所述载波光信号和所述高阶边带进行光电转换输出太赫兹信号；
S706：另一路经过所述第二光纤分束器分束进入所述第一分束支路和所述第二分束支路内，分别通过调节控制两支路内所述的第二偏振控制器和第三偏振控制器的偏振状态，调节两路激光合束进入所述偏振耦合器的偏振和功率，经过所述偏振合束器合束后的光信号与所述第三激光器发射的激光信号在所述光纤耦合器合束后，以将激光信号和一起输入的所述载波光信号和所述n阶边带在所述光电探测器内进行光电转换，并转化为微波信号，所述微波信号依次经过所述窄带微波滤波器、所述微波放大器反馈至所述电光调制器，在所述电光调制器中对所述第一激光器发射的所述载波激光信号进行调制，从而形成闭环振荡。
其中，该方法的振荡原理如图2至图5所示，第一激光器发射的载波光信号f1经电光调制器（相位调制器）被从微波放大器输出的微波信号fO调制，在载波光信号两端产生多阶边带，频率间隔等于fO。
电光调制器（相位调制器）输出信号光谱示意图如图2所示。如图2所示的调制后的载波光信号经过光环形器的第二端口到第三端正向进入高非线性光纤中。如图3a所示，在高非线性光纤中，第n阶边带位于布里渊增益谱范围内，被布里渊增益放大。如图3b所示，为进入单行载流子光电二极管的光谱示意图载波频率f1和第n阶边带f1+nfO进入单行载流子光电二极管产生拍频信号nfO，实现倍频振荡频率为nfO的输出。
而该信号与第三激光器发射的f3激光在光纤耦合器合束，形成光谱如图5所示的光信号进入光电探测器，其中第n阶边带与f3的频率差等于fO，满足光电探测器、窄带微波滤波器、微波放大器的工作带宽以及电光调制器（相位调制器）的调制带宽，被光电转换、滤波放大后进入电光调制器（相位调制器）。
而载波频率与两者的频率间隔大于光电探测器、窄带微波滤波器、微波放大器以及电光调制器（相位调制器）的工作带宽，将不会反馈至电光调制器（相位调制器）对载波频率进行调制。整个系统将在光电探测器输出振荡信号fO，在单行载流子光电二极管产生倍频信号nfO。
例如，当设定fO＝40GHz，n=3，电光调制器（相位调制器）和光电探测器工作带宽大于等于40GHz且窄带微波滤波器和微波放大器工作中心频率为40 GHz，第一激光器、第二激光器和第三激光器输出光频率满足f1+(n-1)(f3- f1)/n位于第二激光器发射激光f2的布里渊增益谱内，并且(n-1)(f3- f1)/n=nfO时，将在光电探测器输出振荡信号40GHz，在单行载流子光电二极管产生倍频太赫兹信号120GHz。如此设置，利用第一激光器与布里渊散射的激光差频反馈的方式实现低频信号的振荡，利用布里渊散射的增益对载波光信号高阶边带放大的方式，实现倍频信号的输出，如此实现太赫兹光电振荡器的低频振荡和倍频输出，从而产生低相位噪声高频的微波信号，并且可以产生太赫兹信号。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种倍频太赫兹光电振荡器装置，其特征在于，包括：第一激光器、电光调制器、光隔离器、高非线性光纤、光环形器、第一偏振控制器、第二激光器、第一光纤分束器、边模抑制结构、单行载流子光电二极管、第三激光器、光纤耦合器、光电探测器、窄带微波滤波器和微波放大器；
其中，所述第一激光器依次通过所述电光调制器、所述光隔离器、所述高非线性光纤与所述光环形器的第二端口连接，所述第二激光器通过所述第一偏振控制器与所述光环形器的第一端口连接，所述光环形器的第三端口连接至所述第一光纤分束器，所述第一光纤分束器的一路进入所述单行载流子光电二极管实现光电转化，所述第一光纤分束器的另一路与所述边模抑制结构的输入端连接，所述边模抑制结构的输出端与所述第三激光器通过所述光纤耦合器合束后进入光电探测器进行光电转化，然后与所述窄带微波滤波器、所述微波放大器、所述电光调制器依次连接。
2.根据权利要求1所述的倍频太赫兹光电振荡器装置，其特征在于，通过控制所述第一偏振控制器改变所述第二激光器输出的泵浦激光进入所述高非线性光纤的偏振状态，从而调节布里渊增益谱和布里渊散射增益值，所述布里渊增益作为倍频太赫兹光电振荡器装置的窄带可调谐滤波器。
3.根据权利要求1或2所述的倍频太赫兹光电振荡器装置，其特征在于，所述单行载流子光电二极管输出的倍频振荡频率为n倍的所述光电探测器输出的频率，n为布里渊增益放大的载波激光信号调制边带的阶数。
4.根据权利要求1所述的倍频太赫兹光电振荡器装置，其特征在于，所述光电探测器输出的频率位于所述窄带微波滤波器、所述微波放大器的工作带宽以及所述电光调制器的调制带宽内。
5.根据权利要求1所述的倍频太赫兹光电振荡器装置，其特征在于，所述第一激光器、所述第二激光器及所述第三激光器均为C波段可调谐激光器。
6.根据权利要求5所述的倍频太赫兹光电振荡器装置，其特征在于，所述第一激光器、所述第二激光器及所述第三激光器的输出功率至少为10 dBm；和/或
所述光电探测器输出的频率为f O，所述第一激光器、所述第二激光器及所述第三激光器输出的频率分别为f 1、f 2和f 3，满足f 1+(n-1)(f 3- f 1)/n位于所述第二激光器的布里渊增益谱内；其中(n-1)(f 3- f 1)/n=nf O。
7.根据权利要求1所述的倍频太赫兹光电振荡器装置，其特征在于，所述光电探测器输出的频率来自于所述第一激光器输出的载波激光信号被调制后的第n阶边带和所述第三激光器输出的所述激光信号的拍频结果。
8.根据权利要求1所述的倍频太赫兹光电振荡器装置，其特征在于，所述边模抑制结构包括偏振复用双环结构、不对称双环结构可由不对称多环结构、耦合双环结构、频分复用结构、PT对称破缺结构中的其中一种；
其中所述边模抑制结构包括第二光纤分束器、第一分束支路、第二分束支路和偏振合束器，所述第一分束支路包括依次连接的单模光纤和第二偏振控制器，所述第二分束支路包括第三偏振控制器；所述边模抑制结构通过游标效应实现所述倍频太赫兹光电振荡器装置的边模抑制和单模振荡。
9.根据权利要求1所述的倍频太赫兹光电振荡器装置，其特征在于，所述电光调制器包括相位调制器。
10.一种如权利要求1至9中任一项所述的倍频太赫兹光电振荡器装置的振荡方法，其特征在于，所述振荡方法包括：
所述第一激光器发射载波激光信号，入射到所述电光调制器被调制并产生高阶边带，之后经过所述光隔离器、所述高非线性光纤进入到所述光环形器的第二端口，所述第二激光器发射的泵浦光信号依次经过所述第一偏振控制器、所述光环形器的第一端口和第二端口进入所述高非线性光纤，并在所述高非线性光纤内产生反向的受激布里渊散射增益，所述载波激光信号的第n阶边带位于所述布里渊散射的增益带宽内并在所述高非线性光纤内被放大，再与所述载波激光信号一起进入所述光环形器的第二端口并从第三端口输出，然后经过所述第一光纤分束器分为两路，一路通过所述单行载流子光电二极管将所述载波激光信号和所述高阶边带进行光电转换输出太赫兹信号；另一路经过第二光纤分束器分束进入第一分束支路和所述第二分束支路内，分别通过调节控制两支路内第二偏振控制器和第三偏振控制器的偏振状态，调节两路激光合束进入偏振耦合器的偏振和功率，经过偏振合束器合束后的光信号与所述第三激光器发射的激光信号在所述光纤耦合器合束后，以将激光信号和一起输入的所述载波光信号和所述n阶边带在所述光电探测器内进行光电转换，并转化为微波信号，所述微波信号依次经过所述窄带微波滤波器、所述微波放大器反馈至所述电光调制器，在所述电光调制器中对所述第一激光器发射的所述载波激光信号进行调制，从而形成闭环振荡。
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