一种基于调制器的光学频率梳生成系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于调制器的光学频率梳生成系统及方法，所述系统包括：N个射频源、N个射频移相器、N个射频放大器、2个N合一的耦合器、2个一进二出的功率分配器、1个激光器、1个双平行马赫曾德调制器、1个相位调制器、1台光谱仪、1台电谱仪、3个直流可调电源模块构成；本发明专利技术在不叠加基频的基础上，只在级联双平行马赫曾德调制器(DPMZM)的一个臂上叠加谐波信号，通过调整DPMZM和相位调制器上谐波信号的调制指数、相位以及偏置电压产生平坦的光学频率梳，所提出的方案利用节省资源且易于实现。所提出的方案利用节省资源且易于实现。所提出的方案利用节省资源且易于实现。

【技术实现步骤摘要】
一种基于调制器的光学频率梳生成系统及方法


[0001]本专利技术属于微波光子
，具体涉及一种基于调制器的光学频率梳生成系统及方法。

技术介绍

[0002]在微波通信技术与光纤通信技术快速发展的大背景下，微波光子学作为一门新的交叉学科展现出了巨大的潜力，微波光子学主要研究微波信号与光纤通路中光信号之间的相互影响，并充分发挥两种技术的优势，广泛应用在深空探测、传感器网络以及光学频率梳(Optical Frequency Comb,OFC)等领域。
[0003]OFC是一种超短脉冲激光光源，其频域表现为等间隔、等幅度的一系列频率分量，显示出梳齿状的光谱波形，在光测量领域与光通信领域有着非常重要的价值。目前，利用外调制器产生光学频率梳的方法被大量应用与研究，但该方法使用的调制信号同时涵盖基频与谐波成分，当频率分量变多时，不仅难以实现，而且能量消耗大、资源需求高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种基于调制器的光学频率梳生成系统及方法，在不叠加基频的基础上，只在级联双平行马赫曾德调制器(DPMZM)的一个臂上叠加谐波信号，通过调整DPMZM和相位调制器上谐波信号的调制指数、相位以及偏置电压产生平坦的光学频率梳，所提出的方案降低调整微波信号的难度，利用节省资源且易于实现。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种基于调制器的光学频率梳生成系统，包括：N个射频源、N个射频移相器、N个射频放大器、2个N合一的耦合器、2个一进二出的功率分配器、1个激光器、1个双平行马赫曾德调制器、1个相位调制器、1台光谱仪、1台电谱仪、3个直流可调电源模块构成；
[0007]所述2个N合一的耦合器包括：第一N合一的耦合器和第二N合一的耦合器；
[0008]所述2个一进二出的功率分配器包括：第一功率分配器和第二功率分配器；
[0009]所述双平行马赫曾德调制器包括：马赫曾德调制器1和马赫曾德调制器2；
[0010]所述N个射频源的输出分别接入所述N个射频移相器；所述N个射频移相器的输入端与所述N个射频源相接，所述N个射频移相器的输出端与所述N个射频放大器的输入端相接；所述N个射频放大器的输入端与所述N个射频移相器的输出端相接，所述N个射频放大器的输出端与所述N合一的耦合器的输入端相接；所述N合一的耦合器的输入端与所述N个射频放大器的输出端相接，所述N合一的耦合器的输出端与一进二出的功率分配器的输入端相接；所述激光器的输出端与所述双平行马赫曾德调制器的光输入端相接，所述双平行马赫曾德调制器的光输出端与所述相位调制器的光输入端相接，所述相位调制器的光输出端与所述光谱仪输入口相接。
[0011]优选的，所述N个射频源用于产生频率为倍数关系的正弦射频信号，所述正弦射频信号经相位调整、幅度放大后对所述双平行马赫曾德调制器和所述相位调制器进行调制。
[0012]优选的，所述N个射频移相器的工作频段对应与所述N个射频源的输出频率相同；
[0013]所述N个射频移相器用于按照预设要求将所述N个射频源产生的正弦射频信号进行相位的调整。
[0014]优选的，所述N个射频放大器的工作频段对应与所述N个射频源的输出频率相同；
[0015]所述N个射频放大器用于按照预设要求将所述N个射频源产生的正弦射频信号进行幅度的放大。
[0016]优选的，N合一的耦合器用于将经过相位调整和幅度放大的所述正弦射频信号进行叠加，形成调制信号。
[0017]优选的，所述第一功率分配器用于将所述第一N合一的耦合器输出信号分为两路，其中一路与所述电谱仪输入端相接，使用所述电谱仪进行功率监测，另一路与马赫曾德调制器1上分支调制口相接，对所述马赫曾德调制器1上分支进行调制；
[0018]所述第二功率分配器用于将所述第二N合一的耦合器输出信号分为两路，其中一路与所述电谱仪输入端相接，使用所述电谱仪进行功率监测，另一路与所述相位调制器的调制口相接，对所述相位调制器进行调制。
[0019]优选的，所述电谱仪用于监测电信号频率、功率信息；
[0020]所述光谱仪用于监测光信号波长、功率信息；
[0021]所述激光器用于产生光载波信号。
[0022]优选的，所述双平行马赫曾德调制器包含一个光输入端口、一个光输出端口、一个上分支调制口、一个上分支偏压口、一个下分支偏压口、一个整体偏压口，所述上分支调制口与所述第一功率分配器的输出端口相接，所述上分支偏压口、下分支偏压口、整体偏压口与对应的直流可调电源模块相接。
[0023]优选的，所述相位调制器包含一个光输入端口、一个光输出端口、一个调制口，所述调制口与所述第二功率分配器的输出端口相接。
[0024]本专利技术还提供了一种基于调制器的光学频率梳生成方法，包括以下步骤：
[0025]生成N个频率为倍数关系的正弦射频信号；
[0026]对所述正弦射频信号进行相位调整、幅度放大；
[0027]将经过相位调整和幅度放大的所述正弦射频信号进行叠加，形成调制信号；
[0028]生成光载波信号；
[0029]利用所述调制信号对所述光载波信号进行调制，获得光学频率梳。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0031]本专利技术提出了一种在仅叠加除基频外谐波信号的级联双平行马赫曾德调制器(DPMZM)和相位调制器的新方案，为了降低调整微波信号的难度，在不叠加基频的基础上，只在DPMZM的一个臂上叠加谐波信号，通过调整DPMZM和相位调制器上谐波信号的调制指数、相位以及偏置电压产生平坦的光学频率梳，所提出的方案利用节省资源且易于实现。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是本专利技术实施例中提供的一种基于调制器的光学频率梳生成系统结构示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例中提供的一种基于调制器的光学频率梳生成方法流程示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0037]实施例一
[0038]如图1所示，本专利技术提供了一种基于调制器的光学频率梳生成系统，包括：N个射频源、N个射频移相器、N个射频放大器、2个N合一的耦合器、2个一进二出的功率分配器、1个激光器、1个双本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于调制器的光学频率梳生成系统，其特征在于，包括：N个射频源、N个射频移相器、N个射频放大器、2个N合一的耦合器、2个一进二出的功率分配器、1个激光器、1个双平行马赫曾德调制器、1个相位调制器、1台光谱仪、1台电谱仪、3个直流可调电源模块构成；所述2个N合一的耦合器包括：第一N合一的耦合器和第二N合一的耦合器；所述2个一进二出的功率分配器包括：第一功率分配器和第二功率分配器；所述双平行马赫曾德调制器包括：马赫曾德调制器1和马赫曾德调制器2；所述N个射频源的输出分别接入所述N个射频移相器；所述N个射频移相器的输入端与所述N个射频源相接，所述N个射频移相器的输出端与所述N个射频放大器的输入端相接；所述N个射频放大器的输入端与所述N个射频移相器的输出端相接，所述N个射频放大器的输出端与所述N合一的耦合器的输入端相接；所述N合一的耦合器的输入端与所述N个射频放大器的输出端相接，所述N合一的耦合器的输出端与一进二出的功率分配器的输入端相接；所述激光器的输出端与所述双平行马赫曾德调制器的光输入端相接，所述双平行马赫曾德调制器的光输出端与所述相位调制器的光输入端相接，所述相位调制器的光输出端与所述光谱仪输入口相接。2.根据权利要求1所述的基于调制器的光学频率梳生成系统，其特征在于，所述N个射频源用于产生频率为倍数关系的正弦射频信号，所述正弦射频信号经相位调整、幅度放大后对所述双平行马赫曾德调制器和所述相位调制器进行调制。3.根据权利要求2所述的基于调制器的光学频率梳生成系统，其特征在于，所述N个射频移相器的工作频段对应与所述N个射频源的输出频率相同；所述N个射频移相器用于按照预设要求将所述N个射频源产生的正弦射频信号进行相位的调整。4.根据权利要求3所述的基于调制器的光学频率梳生成系统，其特征在于，所述N个射频放大器的工作频段对应与所述N个射频源的输出频率相同；所述N个射频放大器用于按照预设要求将所述N个射频源产...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子雄，左洵赫，于晋龙，江阳，余长源，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：