带宽和频率独立可调的射频光梳仪

摘要

一种带宽和频率独立可调的射频光梳仪，适用于射频光子领域。该器件包括：光强度调制器（2），射频信号发生器（3），第一、第二2×2光耦合器（31）、（32），掺铒光纤放大器（4）、第一、第二分布反馈布拉格激光器（51）、（52），第一、第二光隔离器（61）、（62），第一、第二半导体光放大器（71）、（72），第一、第二光环形器（81）、（82），第一、第二光纤光栅（91）、（92），单模光纤（11），第三光隔离器（63），光电探测器（13）。

权利要求

1.一种带宽和频率独立可调的射频光梳仪，其特征在于：该射频光梳仪包括，光强度调制器(2)、射频信号发生器(3)、第一2×2光耦合器(31)、第二2×2光耦合器(32)、掺铒光纤放大器(4)、第一分布反馈布拉格激光器(51)、第二分布反馈布拉格激光器(52)、第一光隔离器(61)、第二光隔离器(62)、第一半导体光放大器(71)、第二半导体光放大器(72)、第一光环形器(81)、第二光环形器(82)、第一光纤光栅(91)、第二光纤光栅(92)、单模光纤(11)、第三光隔离器(63)、光电探测器(13)；

构成该射频光梳仪的各器件的连接如下：

所述的光强度调制器(2)的光输入端口作为该射频光梳仪的输入端口，光强度调制器(2)的光输出端口连接第一2×2光耦合器(31)的第一端口(311)，光强度调制器(2)的电输入端口与射频信号发生器(3)的输出端口相接，第一2×2光耦合器(31)的第二端口(312)连接第二光环形器(82)的第四端口，第一2×2光耦合器(31)的第三端口(313)连接第三光隔离器(63)的输入端口，第一2×2光耦合器(31)的第四端口(314)连接掺铒光纤放大器(4)的输入端口，掺铒光纤放大器(4)的输出端口连接第一光环形器(81)的第一端口，第一光环形器(81)的第二端口连接第一半导体光放大器(71)的输出端口，第一光环形器(81)的第三端口连接第一光纤光栅(91)的一端，第一光环形器(81)的第四端口连接第二2×2光耦合器(32)的第一端口(321)，第一分布反馈布拉格激光器(51)的输出端口连接第一光隔离器(61)的输入端口，第一光隔离器(61)的输出端口连接第一半导体光放大器(71)的输入端口，第二2×2光耦合器(32)的第二端口(322)连接第二光环形器(82)的第一端口，第二2×2光耦合器(32)的第三端口(323)经过单模光纤(11)与第二2×2光耦合器(32)的第四端口(324)连接，第二光环形器(82)的第二端口连接第二半导体光放大器(72)的输出端口，第二光环形器(82)的第三端口连接第二光纤光栅(92)的一端，第二分布反馈布拉格激光器(52)的输出端口连接第二光隔离器(62)的输入端口，第二光隔离器(62)的输出端口连接第二半导体光放大器(72)的输入端口，第三光隔离器(63)的输出端口连接光电探测器(13)的输入端口，光电探测器(13)的输出端口作为该射频光梳仪的输出端口；

所述的第一光纤光栅(91)的中心波长与第一分布反馈布拉格激光器(51)的输出波长相一致，所述的第二光纤光栅(92)的中心波长与第二分布反馈布拉格激光器(52)的输出波长相一致；

所述的第一、第二分布反馈布拉格激光器(51)、(52)的输出波长间隔大于射频信号发生器(3)输出信号的频率带宽；

所述的掺铒光纤放大器(4)的增益改变时，可以调节该射频光梳仪中每个光梳通带的带宽；所述的第二2×2光耦合器(32)第三端口与第四端口间所连接的单模光纤(11)长度改变时，可以调节该射频光梳仪中每个光梳通带的中心频率。

说明书

带宽和频率独立可调的射频光梳仪

技术领域

[0001] 本发明涉及射频光子领域，尤其涉及一种带宽和频率独立可调的射频光梳仪。

背景技术

[0002] 当今社会对包括声音、图像和数据等的需求越来越大，开发利用频率更高、容量更大的射频信号越来越迫切，射频信号复用技术是公认的大容量解决方案。为解决复用容量增加在接收端有效提取各个复用射频信号的困难，高性能射频信号光梳仪酝遇而生。射频信号光梳仪利用光信号作为载波，能对大容量复用的射频信号等间隔抽取，形成信道间隔为原复用信号间隔多倍的分梳信号，从而有效解决对滤波器设计性能的压力。但是，目前大多数射频光梳仪结构复杂，噪声较高，而且分梳形成的各个通带带宽和频率无法独立调节，导致无法满足对语音、图像、数据等不同射频复用信号的需求。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是克服现有射频光梳仪在性能、应用和成本上暴露出的不足，公开一种带宽和频率独立可调的射频光梳仪。

[0004] 本发明的技术方案：

[0005] 一种带宽和频率独立可调的射频光梳仪，包括：光强度调制器、射频信号发生器、第一2×2光耦合器、第二2×2光耦合器、掺铒光纤放大器、第一分布反馈布拉格激光器、第二分布反馈布拉格激光器、第一光隔离器、第二光隔离器、第一半导体光放大器、第二半导体光放大器、第一光环形器、第二光环形器、第一光纤光栅、第二光纤光栅、单模光纤、第三光隔离器、光电探测器。所述各器件的连接如下：

[0006] 所述的光强度调制器的光输入端口作为该射频光梳仪的输入端口，光强度调制器的光输出端口连接第一2×2光耦合器的第一端口，光强度调制器的电输入端口连接射频信号发生器的输出端口，第一2×2光耦合器的第二端口连接第二光环形器的第四端口，第一2×2光耦合器的第三端口连接第三光隔离器的输入端口，第一2×2光耦合器的第四端口连接掺铒光纤放大器的输入端口，掺铒光纤放大器的输出端口连接第一光环形器的第一端口，第一光环形器的第二端口连接第一半导体光放大器的输出端口，第一光环形器的第三端口连接第一光纤光栅的一端，第一光环形器的第四端口连接第二2×2光耦合器的第一端口，第一分布反馈布拉格激光器的输出端口连接第一光隔离器的输入端口，第一光隔离器的输出端口连接第一半导体光放大器的输入端口，第二2×2光耦合器的第二端口连接第二光环形器的第一端口，第二2×2光耦合器的第三端口经过单模光纤与第二2×2光耦合器的第四端口连接，第二光环形器的第二端口连接第二半导体光放大器的输出端口，第二光环形器的第三端口连接第二光纤光栅的一端，第二分布反馈布拉格激光器的输出端口连接第二光隔离器的输入端口，第二光隔离器的输出端口连接第二半导体光放大器的输入端口，第三光隔离器输出端口连接光电探测器的输入端口，光电探测器的输出端口作为该射频光梳仪的输出端口。

[0007] 本发明的有益效果具体如下：

[0008] 本发明公开的带宽和频率独立可调的射频光梳仪，当改变掺铒光纤放大器的增益时，可以调节所构成的射频光梳仪中每个光梳通带的带宽，当改变第二2×2光耦合器第三端口与第四端口间所连接的单模光纤长度时，可以调节所构成的射频光梳仪中每个光梳通带的中心频率。而且，带宽和中心频率间可实现独立调节，调节所构成的射频光梳仪的每个光梳通带的带宽时，中心频率保持不变；调节所构成的射频光梳仪的每个光梳通带的中心频率时，带宽保持不变。

附图说明

[0009] 图1带宽和频率独立可调的射频光梳仪的结构图。

具体实施方式

[0010] 下面结合附图对本发明作进一步描述。

[0011] 如图1，一种带宽和频率独立可调的射频光梳仪，包括：光强度调制器2、射频信号发生器3、第一2×2光耦合器31、第二2×2光耦合器32、掺铒光纤放大器4、第一分布反馈布拉格激光器51、第二分布反馈布拉格激光器52、第一光隔离器61、第二光隔离器62、第一半导体光放大器71、第二半导体光放大器72、第一光环形器81、第二光环形器82、第一光纤光栅91、第二光纤光栅92、单模光纤11、第三光隔离器63、光电探测器13。所述各器件的连接如下：

[0012] 所述的光强度调制器2的光输入端口作为该射频光梳仪的输入端口，光强度调制器2的光输出端口连接第一2×2光耦合器31的第一端口311，光强度调制器2的电输入端口连接射频信号发生器3的输出端口，第一2×2光耦合器31的第二端口312连接第二光环形器82的第四端口，第一2×2光耦合器31的第三端口313连接第三光隔离器63的输入端口，第一
2×2光耦合器31的第四端口314连接掺铒光纤放大器4的输入端口，掺铒光纤放大器4的输出端口连接第一光环形器81的第一端口，第一光环形器81的第二端口连接第一半导体光放大器71的输出端口，第一光环形器81的第三端口连接第一光纤光栅91的一端，第一光环形器81的第四端口连接第二2×2光耦合器32的第一端口321，第一分布反馈布拉格激光器51的输出端口连接第一光隔离器61的输入端口，第一光隔离器61的输出端口连接第一半导体光放大器71的输入端口，第二2×2光耦合器32的第二端口322连接第二光环形器82的第一端口，第二2×2光耦合器32的第三端口323经过单模光纤11与第二2×2光耦合器32的第四端口324连接，第二光环形器82的第二端口连接第二半导体光放大器72的输出端口，第二光环形器82的第三端口连接第二光纤光栅92的一端，第二分布反馈布拉格激光器52的输出端口连接第二光隔离器62的输入端口，第二光隔离器62的输出端口连接第二半导体光放大器
72的输入端口，第三光隔离器63的输出端口连接光电探测器13的输入端口，光电探测器13的输出端口作为该射频光梳仪的输出端口。