一种产生四倍频光载毫米波的方法和系统

摘要

一种基于受激布里渊散射效应产生四倍频光载毫米波的方法和系统，利用由布里渊散射产生的斯托克斯光与泵浦光的拍频作为马赫增德尔调制器的驱动信号，对激光器输出光进行调制，实现自启动反馈环路，利用布里渊散射放大效应实现对负一阶边带的放大和正一阶边带的抑制，进一步增强斯托克斯光强和对应的反馈毫米波拍频，使调制深度增加，进而增强正负二阶边带的幅度，通过波长间插滤波器分离产生4倍于布里渊频移f_B的光载毫米波并输出；该方法不需要射频源和复杂的控制系统，仅需要一个马赫增德尔调制器、一个波长间插滤波器、一段非线性介质、一个光电探测器和射频放大器就可以产生4f_B的光载毫米波信号，具有稳定性高、倍频效率高、器件成本低的优点。

主权项

一种基于受激布里渊散射效应产生四倍频光载毫米波的方法，其特征在于，其包括下述步骤：频率为f₀的激光器发出的光波经光耦合器被分为两束，其中一束作为信号光经铌酸锂马赫‑曾德尔调制器MZM调制和波长间插滤波器后，从一端注入一段非线性介质；另一束经掺饵光纤放大器EDFA放大后，从另一端注入非线性介质作为受激布里渊散射SBS的泵浦光；由于信号光和泵浦光频率相同且传播方向相反，根据受激布里渊散射原理，在起始阶段，MZM没有驱动信号；信号光只包含频率为f₀的频率成份，在同频泵浦光的作用下，在与信号光相同方向产生频率为f₀‑f_B的斯托克斯边带，该斯托克斯边带与信号光f0经过光电探测器拍频转换为电信号，其中，频率为布里渊频移f_B的射频信号经放大后作为驱动信号输入至MZM；通过设置适当的MZM直流偏置电压使奇数阶边带被部分抑制、而偶数阶边带具有较大幅度，经过波长间插滤波器将信号分为两部分，其中，中心载波和正负一阶边带部分仍然被提取出来注入到非线性介质，由于受激布里渊放大效应，正一阶边带被进一步抑制，而负一阶边带被放大，从而经过光电探测器PD拍频所得的射频信号增强；进而增强MZM输出的二阶边带，MZM输出的光信号经波长间插滤波器分离出该二阶边带，作为整个倍频系统的输出，得到4倍于布里渊频移f_B的双频等幅光载毫米波。