一种产生10-15GHz电脉冲信号的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种产生10

【技术实现步骤摘要】
一种产生10
‑
15GHz电脉冲信号的装置及方法


[0001]本专利技术属于电磁波信号
，具体涉及一种产生10
‑
15GHz电脉冲信号的装置及方法。

技术介绍

[0002]随着无线电技术的发展，频率在10
‑
15GHz的电脉冲信号在气象监测、卫星影像和雷达探测系统等领域有越来越广泛的应用。目前产生高频电脉冲信号的方法包括：模数转换法、电压控制法、频移键控法、带通滤波法、光电转换法等。但目前的装置都难以产生10
‑
15GHz频率的高频电脉冲信号，如公开号为CN101726712A的射频信号产生装置中，就是采用FPGA控制电路、信号产生模块和三混频模块组成射频信号产生装置，通过数字化控制射频信号频率，但上述装置产生电信号的频率难以超过10GHz且所产生的电信号功率不够稳定。再如公开号为CN106817138A的一种射频发射机及其信号产生方法，对发射机产生的信号在调制器上分别进行高阶和低阶调制完成频率变换，再经过功率放大器和带通滤波器输出射频信号，同样有输出电信号频率不高及电信号不够稳定的问题。因此需要一种能够产生稳定的10
‑
15GHz电脉冲信号的装置及方法。

技术实现思路

[0003]基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本专利技术的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本专利技术的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种产生10
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15GHz电脉冲信号的装置及方法。
[0004]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种产生10
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15GHz电脉冲信号的装置，包括谐振腔腔长可调型的平
‑
平腔抽运激光器、PIN管、TEC控温器、前置光阑和内置光阑，平
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平腔抽运激光器发射纵模间隔频率为10
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15GHz的激光脉冲至PIN管，利用光电效应输出10
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15GHz的电脉冲信号；TEC控温器用于调节热沉的温度使激光脉冲的纵模关于激光晶体的荧光谱中心对称分布；前置光阑设于平
‑
平腔抽运激光器的谐振腔前，用于控制克尔效应，改善光束的自聚焦现象；内置光阑设于平
‑
平腔抽运激光器的谐振腔内，用于减小激光脉冲直径，削弱横模干扰。
[0006]作为优选方案，平
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平腔抽运激光器的谐振腔的输入镜和输出镜安装在滑轨上，间距在5
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10mm可调。
[0007]作为优选方案，平
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平腔抽运激光器的光学腔长可调范围为10
‑
15mm。
[0008]作为优选方案，平
‑
平腔抽运激光器和PIN管之间安装反射镜，反射镜将激光脉冲反射至PIN管。
[0009]作为优选方案，TEC控温器与水冷散热器连通。
[0010]作为优选方案，热沉为紫铜镀金热沉。
[0011]另一方面，本专利技术还提供一种产生10
‑
15GHz电脉冲信号的方法，应用如前述的一种产生10
‑
15GHz电脉冲信号的装置，包括：
[0012]生成纵模间隔频率为10
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15GHz的自锁模激光脉冲；
[0013]调谐平
‑
平腔抽运激光器的热沉温度，使激光脉冲的纵模关于激光晶体的荧光谱中心对称分布；
[0014]调节平
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平腔抽运激光器的抽运功率，使激光脉冲具有更多纵模，通过模间拍频使激光脉冲时间更短；
[0015]调节前置光阑的直径，控制克尔效应，改善光束的自聚焦现象；
[0016]调节内置光阑的直径，减小激光脉冲直径，削弱横模干扰；
[0017]使用PIN管将激光脉冲转换为10
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15GHz的电脉冲信号。
[0018]作为优选方案，调节平
‑
平腔抽运激光器的抽运功率使激光脉冲在激光晶体的增益带宽内具有5个纵模。
[0019]本专利技术与现有技术相比，有益效果是：
[0020]本专利技术的装置及方法基于自锁模激光器实现10
‑
15GHz的电脉冲信号产生，在激光器的谐振腔前设置前置光阑，并在谐振腔内设置内置光阑，稳定激光脉冲，使生成的电脉冲信号具有优秀的功率稳定性。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例的一种产生10
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15GHz电脉冲信号的装置的结构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例的脉冲信号时域波形图；
[0023]图3是本专利技术实施例的激光脉冲信号平均输出功率随抽运功率的变化图。
具体实施方式
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0025]实施例：
[0026]本实施例提供一种产生10
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15GHz电脉冲信号的装置，其结构如图1所示，包括腔长可调型的平
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平腔抽运激光器、反射镜14、PIN管15、TEC控温器12和与TEC控温器连通的水冷散热器13。平
‑
平腔抽运激光器用于产生自锁模激光脉冲，包括共轴依次安装的抽运源1、多模光纤2、准直器3、可调前置光阑4、平凸透镜5和6、输入镜7、激光晶体8、热沉9、可调内置光阑10、输出镜11。TEC控温器12用于调谐平
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平腔抽运激光器中热沉9的温度，水冷散热器13用于辅助TEC控温器12散热。反射镜用于将平
‑
平腔抽运激光器输出的激光脉冲反射至PIN管15。
[0027]在本实施例中，上述结构中的抽运源1采用芯径为400μm的多模光纤输出中心波长为808nm的抽运光，平凸透镜5、6的焦距分别选用30mm和28mm。输入镜7和输出镜11分别作为谐振腔的输入镜和输出镜，输入镜7和输出镜11安装在滑轨上，使二者的间距在5
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10mm内可调，构成腔长5
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10mm、光学腔长10
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15mm可调的平
‑
平谐振腔。可调前置光阑4和可调内置光阑10选用孔径在1
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6.8mm范围可调的光阑。激光晶体8选用尺寸为3mm
×
3mm
×
5mm、a
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cut、2.0at.％的Nd:YVO4晶体，且前后端面镀有808nm增透膜(>99％)和1064nm增透膜(>
99.8％)，后端面有2
°
切角，侧面采用铟箔包裹。热沉9选用紫铜镀金热沉，TEC控温器12的精度选用0.1℃。输入镜7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种产生10
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15GHz电脉冲信号的装置，其特征在于，包括谐振腔腔长可调型的平—平腔抽运激光器、PIN管、TEC控温器、前置光阑和内置光阑，所述平—平腔抽运激光器发射纵模间隔频率为10
‑
15GHz的激光脉冲至所述PIN管，利用光电效应输出10
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15GHz的电脉冲信号；所述TEC控温器用于调节热沉的温度使激光脉冲的纵模关于激光晶体的荧光谱中心对称分布；所述前置光阑设于平—平腔抽运激光器的谐振腔前，用于控制克尔效应，改善激光脉冲的自聚焦现象；所述内置光阑设于平—平腔抽运激光器的谐振腔内，用于减小激光脉冲直径，削弱横模干扰。2.如权利要求1所述的一种产生10
‑
15GHz电脉冲信号的装置，其特征在于，所述平—平腔抽运激光器的谐振腔的输入镜和输出镜安装在滑轨上，间距在5
‑
10mm可调。3.如权利要求1所述的一种产生10
‑
15GHz电脉冲信号的装置，其特征在于，所述平—平腔抽运激光器的光学腔长可调范围为10
‑
15mm。4.如权利要求1所述的一种产生10
‑
15GHz电脉冲信号的装置，其特征在于，所述平—平腔抽运激光器和所述PIN管之间安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：金益文，胡淼，许蒙蒙，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：