一種基于輔助變頻技術(shù)的低噪聲光電振蕩器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及光電振蕩器技術(shù)，具體設(shè)及一種基于輔助變頻技術(shù)的低噪聲光電 振蕩器。
【背景技術(shù)】
[0002] 光電振蕩器是一種不同于傳統(tǒng)振蕩器巧日?qǐng)D1所示）的新型振蕩器，有學(xué)者稱之為 "終極振蕩器"，高頻率、低相位噪聲特性具有極大技術(shù)優(yōu)勢(shì)光電振蕩器優(yōu)點(diǎn)：超低相噪性 能，且與振蕩頻率無(wú)關(guān)；振蕩頻率高(頻率范圍可覆蓋IGHz-lOOGHz);調(diào)諧范圍寬、速度快， 振動(dòng)敏感性低（10 i7g)。微波光電振蕩器可能是頻率源領(lǐng)域一次重要技術(shù)革命，將為未來(lái) 高性能雷達(dá)、電子戰(zhàn)系統(tǒng)提供一種全新的技術(shù)路徑。
[0003] 光電振蕩器的相位噪聲與光纖延時(shí)的二次方成近似反比關(guān)系，因此增加振蕩回路 的延時(shí)時(shí)間是降低微波光電振蕩器相位噪聲的有效手段，由于相位存在360°周期性，因此 單回路微波光電振蕩存在頻率模糊性，其頻率周期為
[0004]
[0005] 式中，t為光反饋回路時(shí)延。為獲得高頻譜純度，實(shí)現(xiàn)對(duì)其他周期頻率的抑制，為 獲得高頻譜純度，實(shí)現(xiàn)對(duì)其他周期頻率的抑制，目前常規(guī)的微波光電振蕩器采用雙回路法 對(duì)它頻進(jìn)行抑制，運(yùn)種方案依然存在周期性，振蕩回路濾波器就是實(shí)現(xiàn)對(duì)它頻抑制的技術(shù) 手段，原理上微波光電振蕩器相位噪聲越低，則等效延時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)，頻率模糊間隔越小，貝U 振蕩回路濾波器越窄。由于微波光電振蕩器工作頻率較高，由于微波光電振蕩器的工作頻 率較高，相對(duì)帶寬受工程實(shí)現(xiàn)的限制，相對(duì)帶寬一般難W小于千分之一。換言之，現(xiàn)有的常 規(guī)光電振蕩器回路帶寬對(duì)回路延時(shí)長(zhǎng)度的限制，制約了振蕩器的相位噪聲的性能。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實(shí)用新型提供一種基于輔助變頻技術(shù)的低噪聲光電 振蕩器，其具體結(jié)構(gòu)如下：
[0007] 一種基于輔助變頻技術(shù)的低噪聲光電振蕩器，包括光源1、調(diào)制器2、光分器3、長(zhǎng) 時(shí)延光路4、短時(shí)延光路5、第一光接收器6、第二光接收器7、電合路器8、放大禪合器10、輔 助變頻濾波器組件11。其中，
[0008] 光源1的輸出端經(jīng)調(diào)制器2與光分器3的輸入端相連。光分器3將接收到光信號(hào) 分成兩路，一路光信號(hào)經(jīng)長(zhǎng)時(shí)延光路4傳遞至第一光接收器6,另一路光信號(hào)經(jīng)短時(shí)延光路 5傳遞至第二光接收器7。第一光接收器6的輸出端、第二光接收器7的輸出端分別與電合 路器8的輸入端相連接。電合路器8的輸出端經(jīng)輔助變頻濾波器組件11與放大禪合器10 的輸入端相連接。放大禪合器10的一路輸出端與調(diào)制器2相連接，放大禪合器10的另一 路輸出端為本超窄帶低噪聲光電振蕩器的輸出端。
[0009] 進(jìn)一步說(shuō)，輔助變頻濾波器組件11包括下變頻器12、窄帶濾波器13、上變頻器14、 變頻濾波器15、延時(shí)器16、輔助振蕩源17。其中，下變頻器12的輸出端經(jīng)窄帶濾波器13與 上變頻器14的一個(gè)輸入端相連。輔助振蕩源17分別與下變頻器12、延時(shí)器16連接，并提 供時(shí)鐘信號(hào)。延時(shí)器16的輸出端與上變頻器14的另一個(gè)輸入端相連接。上變頻器14的 輸出端與變頻濾波器15的輸入端相連接。下變頻器12的輸入端為本輔助變頻濾波器組件 11的輸入端，變頻濾波器15的輸出端為本輔助變頻濾波器組件11的輸出端。
[0010] 有益的技術(shù)效果
[0011] 針對(duì)常規(guī)光電振蕩器（圖1所示）由光源、調(diào)制器、光分器、長(zhǎng)時(shí)延光路、短時(shí)延光 路、光接收器、光接收器、電合路器、濾波器、放大禪合器等組成，由于微波光電振蕩器的工 作頻率較高，相對(duì)帶寬受工程實(shí)現(xiàn)的限制，相對(duì)帶寬一般難W小于千分之一的技術(shù)難題，本 實(shí)用新型由輔助變頻濾波器組件代替原振蕩器中濾波器，降低工作頻率，W減低回路等效 帶寬。所述的輔助變頻濾波器組件由下變頻、窄帶濾波器、上變頻器、寬帶濾波器、延時(shí)器、 輔助振蕩源組成。
[0012] 該實(shí)用新型通過(guò)輔助變頻降低振蕩回路濾波器的工作頻率，使系統(tǒng)可W實(shí)現(xiàn)更窄 的回路濾波器，從而使微波光電振蕩器可W采用更長(zhǎng)的延時(shí)回路，最終實(shí)現(xiàn)振蕩器超低相 位噪聲。由于輔助變頻濾波器組件引入了輔助振蕩源，會(huì)引入附加的相位噪聲，因此采用了 先下變頻，再上變頻方法對(duì)引入附加的相位噪聲進(jìn)行噪聲相消。
[0013] 本實(shí)用新型克服了常規(guī)光電振蕩器回路帶寬對(duì)回路延時(shí)長(zhǎng)度的限制，制約了振蕩 器的相位噪聲的性能，為改善光電振蕩器的相位噪聲提供了一個(gè)全新的方法。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是常規(guī)光電振蕩器原理圖。
[0015] 圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0016] 圖3是圖2中輔助變頻濾波器組件11的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
[0018] 參見(jiàn)圖2,一種基于輔助變頻技術(shù)的低噪聲光電振蕩器，包括光源1、調(diào)制器2、光 分器3、長(zhǎng)時(shí)延光路4、短時(shí)延光路5、第一光接收器6、第二光接收器7、電合路器8、放大禪 合器10、輔助變頻濾波器組件11。其中，
[0019] 光源1的輸出端經(jīng)調(diào)制器2與光分器3的輸入端相連。光分器3將接收到光信號(hào) 分成兩路，一路光信號(hào)經(jīng)長(zhǎng)時(shí)延光路4傳遞至第一光接收器6,另一路光信號(hào)經(jīng)短時(shí)延光路 5傳遞至第二光接收器7。第一光接收器6的輸出端、第二光接收器7的輸出端分別與電合 路器8的輸入端相連接。電合路器8的輸出端經(jīng)輔助變頻濾波器組件11與放大禪合器10 的輸入端相連接。放大禪合器10的一路輸出端與調(diào)制器2相連接，放大禪合器10的另一 路輸出端為本超窄帶低噪聲光電振蕩器的輸出端。
[0020] 進(jìn)一步說(shuō)，光源1采用光譜純度好的DFB激光器，其線寬小于IMHz,相對(duì)強(qiáng)度噪聲 小于-150地c/化，輸出光功率大于lOOmW，中屯、波長(zhǎng)1550皿。調(diào)制器2的工作波長(zhǎng)1550皿， 射頻帶寬大于18GHz，化i小于3. 5V。光分器3的功率分配比為1 :1。長(zhǎng)時(shí)延光路4采用單模 光纖，長(zhǎng)度在500至8000m之間。短時(shí)延光路5采用單模光纖，長(zhǎng)度在50至1000 m之間。第 一光接收器6的響應(yīng)度0. 8A/W，3地帶寬大于22GHz。第二光接收器7的響應(yīng)度0. 8A/W，3地 帶寬大于22GHz。電合路器8的隔離度大于16地，相位不平衡度小于5度，插損小于1地。 放大禪合器10的放大器增益大于40地，噪聲系數(shù)小于4地，輸出1地壓縮點(diǎn)大于15地m。輔 助變頻濾波器組件11的工作頻率lOGHz，工作帶寬lOOMHz，濾波器帶寬小于200曲Z。
[0021] 進(jìn)一步說(shuō)，光源1的型號(hào)為EM650-193400-080-PM900-FCA-NA。調(diào)制器2的型號(hào) 為AZ-0K5-20-PFA-SFA-LV。光分器3的型號(hào)為SMF 1x2 Splitter。長(zhǎng)時(shí)延光路4可通過(guò) 單模光纖實(shí)現(xiàn)延時(shí)。短時(shí)延光路5可通過(guò)單模光纖實(shí)現(xiàn)延時(shí)。第一光接收器6的型號(hào)為 DSC30S。第二光接收器7的型號(hào)為DSC30S。電合路器8的型號(hào)為PDM-24M-10G。放大禪合 器10可