一种高稳定性可调光电振荡器及其振荡频率稳定方法

技术特征：
1.一种高稳定性可调光电振荡器，其特征在于，包括振荡环路和反馈补偿环路，所述振荡环路用于生成微波信号，所述反馈补偿环路，用于补偿外界环境因素对所述振荡环路的输出频率产生的影响。2.根据权利要求1所述的高稳定性可调光电振荡器，其特征在于，所述振荡环路包括激光源(1)，所述激光源(1)与偏振控制器(2)、第一光耦合器(3)依次连接，所述第一光耦合器(3)的输出端一路连接光移相器(10)的输入端，所述第一光耦合器(3)的输出端另一路依次连接相位调制器(4)、马赫增德尔调制器(5)、长光纤(6)、第二光耦合器(7)、光隔离器(8)、相移光纤光栅(9)，所述光移相器(10)的输出端、所述相移光纤光栅(9)的输出端均与第三光耦合器(11)的输入端连接，所述第三光耦合器(11)的输出端、第一光电探测器(12)、第一微波放大器(13)、微波功分器(14)依次连接，所述微波功分器(14)的一个输出端连接所述相位调制器(4)的射频输入端，所述微波功分器(14)的另一个输出端为所述光电振荡器的微波信号输出端。3.根据权利要求2所述的高稳定性可调光电振荡器，其特征在于，所述反馈补偿环路包括外部参考源(15)，所述外部参考源(15)的一个输出端连接马赫增德尔调制器(5)的射频输入端，所述马赫增德尔调制器(5)的光输出端通过长光纤(6)与第二光耦合器(7)的输入端连接，所述第二光耦合器(7)的输出端与第二光电探测器(16)的输入端连接，所述第二光电探测器(16)的输出端与第二微波放大器(17)的输入端连接，所述第二微波放大器(17)的输出端与鉴相模块(18)的本振输入端连接，所述外部参考源(15)的另一个输出端与所述鉴相模块(18)的射频输入端连接，所述鉴相模块(18)的输出端通过控制器(19)与所述光移相器(10)连接。4.根据权利要求3所述的高稳定性可调光电振荡器，其特征在于，所述鉴相模块(18)包括鉴相器(20)和低通滤波器(21)，所述鉴相器(20)用于比较所述外部参考源(15)的输出端信号和所述第二微波放大器(17)的输出端信号，鉴相器(20)的输出端信号通过低通滤波器(21)滤波后输出电压误差信号。5.根据权利要求3所述的高稳定性可调光电振荡器，其特征在于，所述控制器(19)包括模数转换模块(22)和控制单元，所述模数转换模块(22)将所述鉴相模块(18)的输出电压误差信号转换为数字信号，所述控制单元对所述数字信号进行处理并控制所述光移相器(10)移相。6.根据权利要求5所述的高稳定性可调光电振荡器，其特征在于，所述控制单元采用fpga或单片机(23)。7.根据权利要求2所述的高稳定性可调光电振荡器，其特征在于，所述激光源(1)为可调谐激光源。8.一种高稳定性可调光电振荡器的振荡频率稳定方法，其中，所述方法利用权利要求2-7任一项所述的高稳定性可调光电振荡器实现，其特征在于，包括：激光源(1)输出光通过相位调制器(4)、马赫增德尔调制器(5)进行信号调制，形成包含相位调制和强度调制的调制光信号；所述调制光信号经过相移光纤光栅(9)进行光子滤波，被光子滤波的所述调制光信号和经过光移相器(10)的光载波通过第三光耦合器(11)进行光耦合，实现光电振荡器的振荡频率可调；将外部参考源(15)的第一输出信号注入马赫增德尔调制器(5)的射频输入端，通过马
赫增德尔调制器(5)调制一个远离光电振荡器输出频率的参考信号，所述参考信号通过长光纤(6)、第二光耦合器(7)后输入第二光电探测器(16)，所述第二光电探测器(16)对所述参考信号进行拍频恢复，输出射频信号，所述射频信号经过第二微波放大器(17)输入鉴相模块(18)，所述外部参考源(15)的第二输出信号输入所述鉴相模块(18)；所述鉴相模块(18)比较所述第二输出信号和所述射频信号相位，获得电压误差信号，控制器(19)对所述电压误差信号进行处理，并根据处理结果控制光移相器(10)改变相位，补偿因外界环境因素造成所述光电振荡器的相位变化，保持振荡频率稳定。

技术总结
本发明公开一种高稳定性可调光电振荡器及其振荡频率稳定方法，包括振荡环路和反馈补偿环路，所述振荡环路用于生成微波信号，所述反馈补偿环路，用于补偿外界环境因素对所述振荡环路的输出频率产生的影响。本发明在保证基于相移光纤光栅的光电振荡器频率可调情况下，稳定光电振荡器的振荡频率，使光电振荡器在温度变化环境下长期稳定工作。度变化环境下长期稳定工作。度变化环境下长期稳定工作。


技术研发人员：张家洪 吴泽锟 王垚 李英娜 赵振刚
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：2022.01.25
技术公布日：2022/8/29