器连接；所述直流放大器的输出端依次与运算模块、偏置控制电路电连接。
[0019]所述OEO环路包括依次连接的电光调制器、光纤卷、光电探测器、微波放大器与窄带滤波器，进而构成长延时的光电混合谐振腔；所述窄带滤波器的输出端输出微波信号。
[0020]本实用新型一种稳定输出的光生微波发生器的工作原理及使用方法:激光器所发送的光载波通进入电光调制器被系统噪声调制后，通过光纤卷进行延时，延时后的光信号通过光电探测器还原成电信号，该电信号再经过微波放大器放大，然后，通过窄带滤波器进行滤波，然后反馈给电光调制器的电输入端进行下一次循环。
[0021]在光电探测器的输出端，微波注入源通过耦合器引入OEO环路，对环路振荡信号的某个模式进行注入并被该模式信号锁定。具体而言，对于6km光纤OEO而言，其模式间隔约为34kHz，这么窄的带宽，在微波频段无法用窄带滤波器对杂散模式进行抑制；本实用新型的一种稳定输出的光生微波发生器，将微波注入源的频率对准振荡信号的某个模式频点(34kHz)，使得该频点对应的种子信号增大，随着循环次数的增加，该模式信号会在“模式竞争”取得优势，最终对其它杂散模式实现有效抑制，实现单模输出。进而解决“多模并存”的冋题。
[0022]参照图2，本实用新型一种稳定输出的光生微波发生器，通过采用稳定控制电路来解决电光调制器的“偏置点漂移”问题，提高光生微波发生器输出的稳定性能。
[0023]①确定需要的偏置点，对电光调制器的偏置点进行初始化。当一较大的单频微波信号输入电光调制器链路时，由于链路的非线性，其输出会产生谐波失真分量，并且二次谐波分量与基波信号的比值和调制器偏置点有关，获得两者的比值，并确定调制器需要的工作偏置点，以此作为控制电路的参考电压。
[0024]②当半波电压的漂移导致工作点偏移最佳偏置点时，电光调制器输出端的光功率会相应发生改变，因此在电光调制器输出端耦合出一小部分光信号，并转换成电信号，然后利用低通滤波器将高频信号滤除，只保留光载波转换的直流电信号，再将此直流电信号放大后再输入到运算模块，即将光功率的变化量转换为电压变化量，可以通过偏置控制电路比较此变化量与基准电压联合控制偏置点的电压，实现偏置点的稳定性控制。
[0025]③考虑到激光器输出端的光功率的变化对偏置控制电路精确度的影响，在激光器输出端利用光纤耦合器取出一小部分光功率，并通过光电探测器转换为直流电信号，然后将此电信号放大、输入到运算模块，与电光调制器输出端信号比较，即可实时准确地获得电光调制器偏置点的偏移量，将此偏移量与参考电压相加，便可将调制器控制在一个稳定的偏置点上。
[0026]本实用新型一种稳定输出的光生微波发生器的具体实施例:采用Convega公司的型号为LN058的低半波电压马赫-增德尔型强度调制器、Optilab公司的型号为Η)_30高饱和功率(大于35mW)、高速(30GHz)PIN型探测器，微波注入源采用商用介质振荡器。该光生微波发生器的单边带相噪采用Agilent公司的5052B信号源分析仪测量所得，测定结果如图3所示。
[0027]实验采用长度约为6km的SMF-28光纤，其模式间隔大概为34kHz，在实验数据上也得到了体现。在实验数据的近直流端出现许多间隔约为50Hz的毛刺，来源于工频干扰，可以采用干电池对系统供电并进行电磁屏蔽来消除。由图3可知，不论在相噪还是杂散指标上，本发明的光生微波发生器的实验数据与常用的Yao的近似理论数据都能够较好地吻合。让该系统在实验室环境连续工作12小时，观察振荡信号的功率谱曲线，每隔I小时记录一次数据，结果发现十二组数据基本上重合，也就是说本实用新型所涉的光生微波发生器的振荡频率在12小时内基本上没有发生变化，具有非常好的长期稳定度。
【主权项】
1.一种稳定输出的光生微波发生器，其特征在于，包括OEO环路、激光器、微波注入源与稳定控制电路；所述激光器与OEO环路中电光调制器的光输入端电连接；所述微波注入源作为参考信号耦合进入OEO环路，与OEO振荡信号的某个模式频率对准，完成注入锁定；所述稳定控制电路与OEO环路中电光调制器的直流偏置端连接。
2.如权利要求1所述稳定输出的光生微波发生器，其特征在于，所述稳定控制电路包括第一光电探测器、第二光电探测器、低通滤波器、直流放大器、运算模块和偏置控制电路；所述第二光电探测器的输入端与电光调制器的输出端连接，其输出端通过低通滤波器与直流放大器连接；所述第一光电探测器的输入端通过光纤耦合器与激光器输出端连接，其输出端直接与直流放大器连接；所述直流放大器的输出端依次与运算模块、偏置控制电路电连接。
3.如权利要求1或2所述稳定输出的光生微波发生器，其特征在于，所述OEO环路包括依次连接的电光调制器、光纤卷、光电探测器、微波放大器与窄带滤波器；所述窄带滤波器的输出端输出微波信号。
【专利摘要】一种稳定输出的光生微波发生器，包括OEO环路、激光器、微波注入源与稳定控制电路；所述激光器与OEO环路中电光调制器的光输入端电连接；所述微波注入源作为参考信号耦合进入OEO环路，与OEO振荡信号的某个模式频率对准，完成注入锁定；所述稳定控制电路与OEO环路中电光调制器的直流偏置端连接。本实用新型一种稳定输出的光生微波发生器，结构简单，采用微波源注入锁定的方法，解决传统OEO环路“多模并存”的问题，实现单模输出；通过采用稳定控制电路来解决电光调制器的“偏置点漂移”问题，提高光生微波发生器输出的稳定性能。
【IPC分类】H01S1-02
【公开号】CN204558871
【申请号】CN201520233605
【发明人】刘璟忠
【申请人】湖南工学院
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月17日