一種基于藍寶石濾波器的微波振蕩器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光電信息領(lǐng)域。更具體地，涉及一種基于藍寶石濾波器的微波振蕩器。
【背景技術(shù)】
[0002]低相噪、高穩(wěn)定度的微波頻率源被廣泛的應(yīng)用與雷達、通信計量等領(lǐng)域。低溫(4k)藍寶石微波頻率源具有極低的相位噪聲(在X波段，<-160dBc/Hzil0kHz)和優(yōu)異的短期穩(wěn)定度(〈1E-15@ls)，但由于低溫藍寶石微波源成本及維護費用高、且體積大，目前只適用于實驗室環(huán)境。光電振蕩器采用光電反饋環(huán)路技術(shù)，將激光能量轉(zhuǎn)換為微波信號能量，光電振蕩器是一種高性能微波信號發(fā)生裝置，光電振蕩器在輸出頻率8?12GHz時能夠獲得-163dBc/Hz@10kHz的相噪。光電振蕩器相對于傳統(tǒng)的振蕩器而言，具有極低的相位噪聲，擺脫了傳統(tǒng)微波振蕩器隨頻率升高相噪性能會降低的限制，成為一種高質(zhì)量的微波信號源。但由于目前的長光纖光電振蕩器易受外界環(huán)境如溫度、機械振動等因素的影響，從而存在一定的缺陷。
[0003]因此，目前發(fā)展出一種基于光學(xué)諧振腔的光電振蕩器，如CN201510103877、CN201410493333、CN104659637A等專利，但上述專利采用的都是光濾波和電濾波分離的形式，其中光濾波部分采用光纖、微型環(huán)結(jié)構(gòu)或微型盤結(jié)構(gòu)，電濾波一般采用腔體濾波器或微帶濾波器。這其中電光分離的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致振蕩器結(jié)構(gòu)不夠緊湊，電濾波的性能不高、Q值較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種常溫下低相噪的基于藍寶石濾波器的微波振蕩器，。
[0005]為解決上述第一個技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0006]一種基于藍寶石濾波器的微波振蕩器，包括:
[0007]激光器，用于輸出光載波信號；
[0008]電光調(diào)制器，用于對所述光載波信號進行調(diào)制；
[0009]光纖時延器，用于調(diào)整光路之間的相位；
[0010]藍寶石濾波器，用于對光信號和電信號的濾波；
[0011]光放大器，用于對經(jīng)所述藍寶石濾波器濾波后的光信號的進行放大；
[0012]光探測器，用于對放大后的光信號轉(zhuǎn)換成電信號；
[0013]微波放大器，用于放大藍寶石濾波器濾波后的電信號，使微波振蕩器的增益大于振蕩閥值；
[0014]微波功率耦合器，用于微波信號的輸出。其中所述藍寶石濾波器先對光信號進行濾波然后再對電信號進行濾波，這樣就實現(xiàn)了一個濾波器即對光信號又對電信號進行濾波，使得藍寶石濾波器兼具光信號濾波器和電信號濾波器的作用，從而本發(fā)明的微波振蕩器的結(jié)構(gòu)緊湊。
[0015]優(yōu)選地，所述藍寶石濾波器中的藍寶石晶體在所需的微波頻率和光頻率下都運行于回音壁模式。從而使得藍寶石濾波器的具有極高的Q值，該微波振蕩器的中遠端相噪低。
[0016]優(yōu)選地，所述藍寶石晶體中用于微波濾波和光濾波的晶體具有不同的半徑。
[0017]本發(fā)明的有益效果如下:
[0018]本發(fā)明是一種基于兼具光和電濾波器的光電振蕩器，具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、中遠端相噪低的優(yōu)點。本發(fā)明采用電光濾波一體的結(jié)構(gòu)，體積緊湊，光電域的濾波性能極高，能夠獲得較高的指標(biāo)輸出。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0020]圖1示出本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖2示出本發(fā)明中藍寶石濾波器的俯視圖。
[0022]圖3示出本發(fā)明中藍寶石濾波器的主視圖。
【具體實施方式】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。
[0024]如圖1所示，一種基于藍寶石濾波器的微波振蕩器，包括:激光器1，用于輸出光載波信號；電光調(diào)制器2，用于對所述光載波信號進行調(diào)制；光纖時延器3，用于調(diào)整光路之間的相位；藍寶石濾波器4，用于對光信號和電信號的濾波；光放大器5，用于對經(jīng)所述藍寶石濾波器濾波后的光信號的進行放大；光探測器6，用于對放大后的光信號轉(zhuǎn)換成電信號；微波放大器7，用于放大藍寶石濾波器濾波后的電信號，使微波振蕩器的增益大于振蕩閥值；微波功率耦合器8，用于微波信號的輸出。
[0025]激光器I輸出光載波信號到電光調(diào)制器2，電光調(diào)制器2對光載波信號進行調(diào)制后傳送到光纖時延器3，光纖時延器3對光載波信號進行相位調(diào)整后傳輸?shù)剿{寶石濾波器4，藍寶石濾波器4對光載波信號進行濾波，濾波后的光載波信號傳送到光放大器5，光放大器5對光載波信號進行放大后傳輸?shù)焦馓綔y器6，光探測器6將光載波信號轉(zhuǎn)換成電信號后傳輸?shù)剿{寶石濾波器4進行濾波，濾波后的電信號傳輸?shù)轿⒉ǚ糯笃?進行放大，放大后的電信號傳輸?shù)轿⒉üβ蜀詈掀?，電信號經(jīng)微波耦合器8后一端口輸出微波信號，另一端口加載在電光調(diào)制器2上，形成整個環(huán)路。
[0026]如圖2、圖3所示，藍寶石濾波器4包括金屬屏蔽腔體9和位于其內(nèi)部的藍寶石晶體10，金屬屏蔽腔體9上設(shè)有微波輸入端口 A、微波輸出端口 B、光輸入端口 C和光輸出端口Do藍寶石晶體10在所需的微波頻率和光頻率下都運行于回音壁模式，在設(shè)計時如果光域的FSR較小，可以制作異形藍寶石晶體，使用于微波濾波的晶體和光濾波的晶體具有不同的半徑，如圖3中E部分的區(qū)域。藍寶石濾波器4的微波輸入輸出端口可以采用探針耦合和親合環(huán)親合兩種方式，光纖輸入輸出端口可以米用光纖親合、楔形棱鏡及光柵親合的方式。按照圖1的結(jié)構(gòu)框圖進行連接后，在微波功率耦合器8的輸出端口連接微波頻譜儀，通過調(diào)節(jié)光纖時延器3，在輸出端口能夠觀測到微波信號時，該系統(tǒng)即能正常工作，在輸出端口就可以獲得低相噪的微波信號。
[0027]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【主權(quán)項】
1.一種基于藍寶石濾波器的微波振蕩器，其特征在于，包括: 激光器，用于輸出光載波信號； 電光調(diào)制器，用于對所述光載波信號進行調(diào)制； 光纖時延器，用于調(diào)整光路之間的相位； 藍寶石濾波器，用于對光信號和電信號的濾波； 光放大器，用于對經(jīng)所述藍寶石濾波器濾波后的光信號的進行放大； 光探測器，用于對放大后的光信號轉(zhuǎn)換成電信號； 微波放大器，用于放大藍寶石濾波器濾波后的電信號，使微波振蕩器的增益大于振蕩閥值； 微波功率耦合器，用于微波信號的輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種幾句藍寶石濾波器的微波振蕩器，其特征在于，所述藍寶石濾波器中的藍寶石晶體在所需的微波頻率和光頻率下都運行于回音壁模式。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種幾句藍寶石濾波器的微波振蕩器，其特征在于，所述藍寶石晶體中用于微波濾波和光濾波的晶體具有不同的半徑。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于藍寶石濾波器的微波振蕩器，包括：激光器1，用于輸出光載波信號；電光調(diào)制器2，用于對所述光載波信號進行調(diào)制；光纖時延器3，用于調(diào)整光路之間的相位；藍寶石濾波器4，用于對光信號和電信號的濾波；光放大器5，用于對經(jīng)所述藍寶石濾波器濾波后的光信號的進行放大；光探測器6，用于對放大后的光信號轉(zhuǎn)換成電信號；微波放大器7，用于放大藍寶石濾波器濾波后的電信號，使微波振蕩器的增益大于振蕩閥值；微波功率耦合器8，用于微波信號的輸出。本發(fā)明是一種基于兼具光和電濾波器的光電振蕩器，具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、中遠端相噪低的優(yōu)點。
【IPC分類】H01S1/02
【公開號】CN104934840
【申請?zhí)枴緾N201510357609
【發(fā)明人】陳海波, 黃凱, 高連山
【申請人】北京無線電計量測試研究所
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月25日