光路往返的双环路光电振荡器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种光路往返的双环路光电振荡器，激光器（1）的输出端与三端口光环行器A端口一（2a）连接、三端口光环形器A端口二（2b）与偏振控制器A（3）的输入连接、偏振控制器A（3）的另一端电光调制器（4）连接、电光调制器（4）与偏振控制器B（5）的输入连接、偏振控制器B（5）的另一端与光放大器（6）连接、光放大器（6）连接光反射器（7）、三端口光环行器A端口三（2c）与光电探测器（8）的输入连接、光电探测器（8）输出与电滤波器（9）输入连接、电滤波器（9）输出与电耦合器端口一（10a）连接、电耦合器端口二（10b）与电放大器（11）的输入连接、电放大器（11）的输出连接电光调制器（4），电耦合器端口三（10c）作为输出端。本实用新型提高了环路中的光纤延时利用率，降低了系统的成本和体积，简化了控制参数，提升了OEO的实用性。
【专利说明】光路往返的双环路光电振荡器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微波光子【技术领域】，尤其涉及一种光电振荡器。
【背景技术】
[0002]光电振荡器(OEO)能产生高品质的光、电微波信号，但OEO系统存在的一个主要问题是信号高C值与边模抑制之间的矛盾。众所周知，对于OEO系统，振荡器的G值由能量在环路中保持振荡的时间决定，因此要想OEO能输出高质量的微波信号，需要在OEO中构建足够长的环路。与此同时，谐振腔的长度还决定了腔内起振模式之间的频率间隔Δ/，可以看
出谐振腔越长，模式间隔就越小。因此，在长腔情况下，难以保证OEO的单纵模输出。
[0003]现有解决方案大体可以分为以下几类:
[0004]一是回音廊滤波模式，它是利用光场在微小介质小球(盘)中的振荡来完成频率选择，但此方案插入损耗过大，可调谐性差，一定程度上限制了 OEO的应用范围。
[0005]二是多环路结构，多环路结构又包括以下几种
[0006]1、光电混合的双环OEO结构，它利用两个不同腔长共同选模，但该方案使用了两套光电转换装置，增加了系统的噪声，同时也增加了系统成本。
[0007]2、光域耦合双环路结构的光电振荡器，这一方案需要仔细的控制腔内两路光场的偏振态，使用不够灵活。
[0008]3、双OEO注入锁定的(DIL-OEO)方案，它需要两套完整的OEO相互注入，极大地增加了系统的成本。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供的一种提高了环路中的光纤延时利用率，降低了系统的成本和体积，简化了控制参数，提升了 OEO的实用性的光路往返的双环路光电振荡器。
[0010]本实用新型解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的:
[0011]本实用新型的光路往返的双环路光电振荡器，包括激光器、三端口光环型器A、偏振控制器A、电光调制器、偏振控制器B、光放大器、光反射器、光电探测器、电滤波器、电耦合器、电放大器，其中:激光器的输出端与三端口光环行器A端口一连接、三端口光环形器A端口二与偏振控制器A的输入连接、偏振控制器A的另一端电光调制器连接、电光调制器与偏振控制器B的输入连接、偏振控制器B的另一端与光放大器连接、光放大器连接光反射器、三端口光环行器A端口三与光电探测器的输入连接、光电探测器输出与电滤波器输入连接、电滤波器输出与电稱合器端口一连接、电稱合器端口二与电放大器的输入连接、电放大器的输出连接电光调制器，电I禹合器端口三作为输出端。
[0012]上述的光路往返的双环路光电振荡器，其中:所述的激光器采用半导体DFB激光器。[0013]上述的光路往返的双环路光电振荡器，其中:电光调制器采用马赫-曾德尔调制器(MZM)或相位调制器。
[0014]上述的光路往返的双环路光电振荡器，其中:光反射器为由三端口光环形器B端口一、三端口光环形器B端口二、三端口光环形器B端口三构成的三端口环形器B，三端口光环形器B端口三与三端口光环形器B端口一连接，光放大器与三端口环形器B端口二连接。
[0015]上述的光路往返的双环路光电振荡器，其中:光反射器采用光纤端面镀膜的反射镜。
[0016]本实用新型与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知:本实用新型的OEO振荡过程中的第二次调制相当于一个鉴相过程，参与鉴别的两路信号分别为延
时24和24 + 4 (A:置于偏振控制器B与光放大器之间的光纤长度；:置于三端口光环
行器A的端口三与光电探测器之间的光纤长度；均为延时作用)的振荡信号。当信号同时满
足腔长分别为Si1和2A+ 4两个环路所决定的相位条件，信号才能形成稳定的振荡并一直
保持下去，因此该结构等效于一个光域的双环路0E0，并且在使用4和A长度光纤条件下，
得到了长度为24和24+4的两个长腔。这种光路往返调制的双环路OEO不增加有源器件
的使用，在减少使用光纤长度的同时，光信号往返两次通过电光调制器后再进行反馈调制，以构成两个不同环长的光学环路，提高了环路中的光纤延时利用率，降低了系统的成本和体积，简化了控制参数，`提升了 OEO的实用性。
[0017]【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型光路往返的双环路光电振荡器的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型实施例1的结构示意图；
[0020]图3为本实用新型实施例2的结构示意图；
[0021]图中标记:
[0022]1、激光器；2、三端口光环行器A ;2a、三端口光环形器A端口一 ；2b、三端口光环形器A端口二 ；2c、三端口光环形器A端口三；3、偏振控制器A ;4、电光调制器；5、偏振控制器B ;6、光放大器；7、光反射器；8、光电探测器；9、电滤波器；10、电稱合器；10a、电稱合器端口一 ；10b、电耦合器端口二 ；10c、电耦合器端口三；11、电放大器；12、三端口光环行器B;12a、三端口光环形器B端口一 ；12b、三端口光环形器B端口二 ；12c、三端口光环形器B端口--，
[0023]【具体实施方式】
[0024]以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的光路往返的双环路光电振荡器的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如下:
[0025]实施例1:
[0026]参照图1、2，光路往返的双环路光电振荡器，包括激光器1、三端口光环型器A2、偏振控制器A3、电光调制器4、偏振控制器B5、光放大器6、光反射器7、光电探测器8、电滤波器9、电稱合器10、电放大器11,其中:激光器I的输出端与三端口光环行器A端口一 2a连接、三端口光环形器A端口二 2b与偏振控制器A3的输入连接、偏振控制器A3的另一端电光调制器4连接、电光调制器4与偏振控制器B5的输入连接、偏振控制器B5的另一端与光放大器6连接、光放大器6连接光反射器7、三端口光环行器A端口三2c与光电探测器8的输入连接、光电探测器8输出与电滤波器9输入连接、电滤波器9输出与电I禹合器端口一 IOa连接、电耦合器端口二 IOb与电放大器11的输入连接、电放大器11的输出连接电光调制器4，电耦合器端口三IOc作为输出端；
[0027]所述的激光器I采用半导体DFB激光器；电光调制器4采用马赫-曾德尔调制器(MZM);光反射器7由三端口光环形器B端口一 12a、三端口光环形器B端口二 12b、三端口光环形器B端口三12c构成的三端口环形器B12，三端口光环形器B端口三12c与三端口光环形器B端口一 12a连接，光放大器6与三端口环形器B端口二 12b连接。
[0028]工作原理:半导体DFB激光器I发出的光经过三端口光环行器A端口一 2a后从三端口光环行器A端口二 2b出来进入偏振控制器A3输入端，偏振控制器A3调节光场的偏振态达到最佳后输出连接到电光调制器4 (马赫-曾德尔调制器)，从电光调制器4 (马赫-曾德尔调制器)输出的光经过偏振控制器B5，经光放大器6放大后进入三端口光环行器B端口二 12b，从三端口光环行器B端口三12c输出进入光环行器B端口一 12a，从三端口光环行器B端口二 12b输出，再进入偏振控制器B5，经偏振控制器B5调节光场偏振态后再次经过电光调制器4 (马赫-曾德尔调制器)并经过偏振控制器A3进入三端口光环行器A端口二 2b，从三端口光环行器A端口三2c输出后经过光电探测器8转换为电信号，并被电滤波器9滤波后连接到电稱合器端口一 IOa,转换后的信号被电稱合器10分为两部分,一部分通过电耦合器端口二 IOb进入电放大器11，经电放大器11放大后反馈到电光调制器4，另一部分作为输出信号经电耦合器端口三IOc输出。由此结构的光路可以看出，OEO振荡
过程中的第二次调制相当于一个鉴相过程，参与鉴别的两路信号分别为延时2￡1和24 + 15([1:置于偏振控制器B5与光放大器6之间的光纤长度；:置于三端口光环行器A端口三2c与光电探测器8之间的光纤长度；均为延时作用)的振荡信号。当信号应同时满足腔长分别为2￡:和24 + 4两个环路所决定的相位条件，信号才能形成稳定的振荡并一直保持下
去，因此该结构等效于一个`光域的双环路0E0，并且在使用4和A长度光纤条件下，得到了
长度为IL1和+ 4的两个长腔。
[0029]实施例2
[0030]参照图1、3，光路往返的双环路光电振荡器，包括激光器1、三端口光环型器A2、偏振控制器A3、电光调制器4、偏振控制器B5、光放大器6、光反射器7、光电探测器8、电滤波器9、电稱合器10、电放大器11,其中:激光器I的输出端与三端口光环行器A端口一 2a连接、三端口光环形器A端口二 2b与偏振控制器A3的输入连接、偏振控制器A3的另一端电光调制器4连接、电光调制器4与偏振控制器B5的输入连接、偏振控制器B5的另一端与光放大器6连接、光放大器6连接光反射器7、三端口光环行器A端口三2c与光电探测器8的输入连接、光电探测器8输出与电滤波器9输入连接、电滤波器9输出与电I禹合器端口一 IOa连接、电耦合器端口二 IOb与电放大器11的输入连接、电放大器11的输出连接电光调制器4，电耦合器端口三IOc作为输出端；
[0031]其中激光器(I)采用半导体DFB激光器，电光调制器(4)采用相位调制器，光反射器(7)采用光纤端面镀膜的反射镜。[0032]工作原理:光放大器(6)输出的光被反射镜(7)反射后经过光放大器(6)回到偏振控制器B (5)，其余部分工作原理与实施例1相同。
[0033]本实用新型所述并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出其它的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种光路往返的双环路光电振荡器，包括激光器(I)、三端口光环型器A (2)、偏振控制器A (3)、电光调制器(4)、偏振控制器B (5)、光放大器(6)、光反射器(7)、光电探测器(8)、电滤波器(9)、电耦合器(10)、电放大器(11)，其特征在于:激光器(I)的输出端与三端口光环行器A端口一(2a)连接、三端口光环形器A端口二(2b)与偏振控制器A (3)的输入连接、偏振控制器A (3)的另一端电光调制器(4)连接、电光调制器(4)与偏振控制器B(5)的输入连接、偏振控制器B (5)的另一端与光放大器(6)连接、光放大器(6)连接光反射器(7)、三端口光环行器A端口三(2c)与光电探测器(8)的输入连接、光电探测器(8)输出与电滤波器(9)输入连接、电滤波器(9)输出与电I禹合器端口一(IOa)连接、电I禹合器端口二( IOb )与电放大器(11)的输入连接、电放大器(11)的输出连接电光调制器(4 )，电耦合器端口三(IOc)作为输出端。
2.如权利要求1所述的光路往返的双环路光电振荡器，其特征在于:所述的激光器(I)采用半导体DFB激光器。
3.如权利要求1或2所述的光路往返的双环路光电振荡器，其特征在于:电光调制器(4)采用马赫-曾德尔调制器。
4.如权利要求1或2所述的光路往返的双环路光电振荡器，其特征在于:电光调制器(4)采用相位调制器。
5.如权利要求3所述的光路往返的双环路光电振荡器，其特征在于:光反射器(7)为由三端口光环形器B端口一(12a)、三端口光环形器B端口二(12b)、三端口光环形器B端口三(12c)构成的三端口环形器B (12)，三端口光环形器B端口三(12c)与三端口光环形器B端口一(12a)连接，，光放大器(6)与三端口环形器B端口二(12b)连接。
6.如权利要求4所述的光路往返的双环路光电振荡器，其特征在于:光反射器(7)采用光纤端面镀膜的反射镜。
【文档编号】H01S1/02GK203631957SQ201320852246
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】江阳, 梁建惠, 蔡绍洪, 白光富 申请人:贵州大学