CN210326471U - 一种基于oeo的电脉冲锁模激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于OEO的电脉冲锁模激光器，激光器通过调制器连接光延时线，激光器经过调制器调制后生成光生多载波信号源，激光器生成的光信号通过电耦合器进行分束，分束后的不同频率的倍频微波信号经过混频器后，取差频，混频器连接信号源和第二电放大器，第二电放大器连接调制器，光延时线和光电转换器之间设有光电振荡器；本实用新型结构的电脉冲锁模激光器可以解决现有激光器的注入锁定技术不易控制，稳定性差，相位不连续，不可调谐的问题，同时本实用新型的电脉冲锁模激光器结构简单易实现，可以作为一种稳定的产生宽带可调谐线性频率调制信号的信号发生器。

Description

一种基于OEO的电脉冲锁模激光器

技术领域

本实用新型涉及微波技术和光电子技术领域，尤其涉及一种基于OEO的电脉冲锁模激光器。

背景技术

随着科技的发展，线性频率调制是脉冲压缩技术的一种，已经广泛应用于常用的军事雷达中，线性频率调制有效的解决了雷达系统作用距离和距离分辨力之间的矛盾，在军事雷达的发展中起到了至关重要的作用，光电振荡器(OEO)具有超低相噪、频谱纯、工作频率高和稳定度高的特点，可广泛应用于微波系统和光纤通信系统。

现有方法中，采用表面波器件、压控振荡器等器件产生线性调频信号，但是具有设计难度大、开发周期长等问题；采用光子学技术产生的线性调频微波信号能突破以上的限制，但也存在产生的线性调频信号的带宽值不高，信噪比会较低的问题；采用基于微波光子滤波器的线性调频信号的产生，其微波光子滤波器结构比较复杂，实现成本比较高；采用基于光注入半导体激光器来产生具有大时间带宽积的线性啁啾微波波形的方案，通过适当地控制注入强度，可以产生具有大时间带宽积的线性调频信号，该方案具有简单和紧凑的结构，可以很灵活地调节所产生的啁啾信号的中心频率、带宽以及脉冲时间宽度，但对于激光器的注入锁定而言，波长的稳定性不好并且不易控制，相位也不连续，因此，本实用新型提出一种基于OEO的电脉冲锁模激光器，以解决现有技术中的不足之处。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出一种基于OEO的电脉冲锁模激光器，可以解决现有激光器的注入锁定技术不易控制，稳定性差，相位不连续，不可调谐的问题，同时本实用新型的电脉冲锁模激光器结构简单易实现，可以作为一种稳定的产生宽带可调谐线性频率调制信号的信号发生器。

本实用新型提出一种基于OEO的电脉冲锁模激光器，包括激光器、光延时线、第一电放大器、混频器、信号源和第二电放大器，所述激光器通过调制器连接光延时线，激光器经过调制器调制后生成光生多载波信号源，所述光延时线通过光电转换器连接第一电放大器，所述第一电放大器通过电耦合器连接混频器，所述激光器生成的光信号通过电耦合器进行分束，分束后的不同频率的倍频微波信号经过混频器后，取差频，所述混频器连接信号源和第二电放大器，所述第二电放大器连接调制器，所述光延时线和光电转换器之间设有光电振荡器，所述混频器处的差频信号经过第二电放大器和调制器增益调节后重新注入激光器进行反馈调制，形成光电谐振腔。

进一步改进在于：所述调制器、光延时线、光电转换器、第一电放大器、电耦合器、混频器和第二电放大器组成光纤环形腔结构。

进一步改进在于：所述电耦合器为三端口电耦合器，所述调制器通过光纤接入光延时线，所述激光器为直调激光器。

进一步改进在于：所述电耦合器的输入端与第一电放大器的输出端熔接，所述第二电放大器通过光纤熔接连接调制器。

进一步改进在于：所述混频器为三端口混频器，所述混频器的RF输入端连接第二电放大器，所述混频器的LO输入端连接电耦合器，所述混频器的IF输出端连接信号源。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的电脉冲锁模激光器可以解决现有激光器的注入锁定技术不易控制，稳定性差，相位不连续，不可调谐的问题，通过调制器的移频特性和激光器温度和波长之间相互影响的特性，产生了高频宽带线性调频信号，并且线性调频信号是可调谐的，具有很高的稳定性，同时本实用新型的电脉冲锁模激光器结构简单易实现，可以作为一种稳定的产生宽带可调谐线性频率调制信号的信号发生器。

附图说明

图1为本实用新型结构主视示意图。

其中：1、激光器；2、调制器；3、光延时线；4、光电转换器；5、第一电放大器；6、电耦合器；7、混频器；8、信号源；9、第二电放大器；10、光电振荡器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

根据图1所示，本实施例提出一种基于OEO的电脉冲锁模激光器，包括激光器1、光延时线3、第一电放大器5、混频器7、信号源8和第二电放大器9，所述激光器1通过调制器2连接光延时线3，激光器1经过调制器2调制后生成光生多载波信号源，所述光延时线3通过光电转换器4连接第一电放大器5，所述第一电放大器5通过电耦合器6连接混频器7，所述激光器1生成的光信号通过电耦合器6进行分束，分束后的不同频率的倍频微波信号经过混频器7后，取差频，所述混频器7连接信号源8和第二电放大器9，所述第二电放大器9连接调制器2，所述光延时线3和光电转换器4之间设有光电振荡器10，所述混频器7处的差频信号经过第二电放大器9和调制器2增益调节后重新注入激光器1进行反馈调制，形成光电谐振腔。

所述调制器2、光延时线3、光电转换器4、第一电放大器5、电耦合器6、混频器7和第二电放大器9组成光纤环形腔结构。所述电耦合器6为三端口电耦合器，所述调制器2通过光纤接入光延时线3，所述激光器1为直调激光器。所述电耦合器6的输入端与第一电放大器5的输出端熔接，所述第二电放大器9通过光纤熔接连接调制器2。所述混频器7为三端口混频器，所述混频器7的RF输入端连接第二电放大器9，所述混频器7的LO输入端连接电耦合器6，所述混频器7的IF输出端连接信号源8。

通过将混频器7的两个高阶振荡信号混频取二者差频注入激光器1形成光电谐振结构，利用激光器1的开关增益调制效应，产生光载微波频率梳信号输出，由于光电振荡器10产生的微波信号相位噪声低，倍频产生的光载微波频率梳信号也具有很高的信噪比，可改变激光器1调制频率，最终实现微波频率梳间隔的可调谐，其中光电振荡器10的光源来自于激光器1，激光器1经过调制器2调制后生成光生多载波信号源，该光信号经过电耦合器6分束后，选取不同频率的倍频微波信号f1和f2，两路微波信号经过混频器7后，取差频，差频信号经过第二电放大器9和调制器2增益调节后重新注入激光器1进行反馈调制，形成光电谐振腔，通过增益调节，工作于光电振荡器10中的激光器1可产生低噪声的光载频率梳信号。

本实用新型的电脉冲锁模激光器可以解决现有激光器1的注入锁定技术不易控制，稳定性差，相位不连续，不可调谐的问题，通过调制器2的移频特性和激光器1温度和波长之间相互影响的特性，产生了高频宽带线性调频信号，并且线性调频信号是可调谐的，具有很高的稳定性，同时本实用新型的电脉冲锁模激光器结构简单易实现，可以作为一种稳定的产生宽带可调谐线性频率调制信号的信号发生器。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种基于OEO的电脉冲锁模激光器，其特征在于：包括激光器(1)、光延时线(3)、第一电放大器(5)、混频器(7)、信号源(8)和第二电放大器(9)，所述激光器(1)通过调制器(2)连接光延时线(3)，激光器(1)经过调制器(2)调制后生成光生多载波信号源，所述光延时线(3)通过光电转换器(4)连接第一电放大器(5)，所述第一电放大器(5)通过电耦合器(6)连接混频器(7)，所述激光器(1)生成的光信号通过电耦合器(6)进行分束，分束后的不同频率的倍频微波信号经过混频器(7)后，取差频，所述混频器(7)连接信号源(8)和第二电放大器(9)，所述第二电放大器(9)连接调制器(2)，所述光延时线(3)和光电转换器(4)之间设有光电振荡器(10)，所述混频器(7)处的差频信号经过第二电放大器(9)和调制器(2)增益调节后重新注入激光器(1)进行反馈调制，形成光电谐振腔。

2.根据权利要求1所述的一种基于OEO的电脉冲锁模激光器，其特征在于：所述调制器(2)、光延时线(3)、光电转换器(4)、第一电放大器(5)、电耦合器(6)、混频器(7)和第二电放大器(9)组成光纤环形腔结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于OEO的电脉冲锁模激光器，其特征在于：所述电耦合器(6)为三端口电耦合器，所述调制器(2)通过光纤接入光延时线(3)，所述激光器(1)为直调激光器。

4.根据权利要求3所述的一种基于OEO的电脉冲锁模激光器，其特征在于：所述电耦合器(6)的输入端与第一电放大器(5)的输出端熔接，所述第二电放大器(9)通过光纤熔接连接调制器(2)。

5.根据权利要求1所述的一种基于OEO的电脉冲锁模激光器，其特征在于：所述混频器(7)为三端口混频器，所述混频器(7)的RF输入端连接第二电放大器(9)，所述混频器(7)的LO输入端连接电耦合器(6)，所述混频器(7)的IF输出端连接信号源(8)。

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