基于交叉偏振调制和Sagnac环产生全光4倍频微波的装置

摘要

本发明公开了一种基于交叉偏振调制和Sagnac环产生全光4倍频微波的装置，包括窄线宽激光器、第一偏振控制器、环形器、偏振分束器、第二偏振控制器、光耦合器、第三偏振控制器、强度调制器、宽带微波源、可调谐激光器、高非线性光纤、第四偏振控制器、第五偏振控制器、起偏器、光滤波器、光电探测器和信号源分析仪。利用本发明，克服了传统电子学方法在带宽、重量、体积、电磁干扰等方面的劣势，并突破了电子技术产生高频微波信号的瓶颈。

主权项

一种基于交叉偏振调制和Sagnac环产生全光4倍频微波的装置，其特征在于，该装置包括：一窄线宽激光器(1)，用于向第一偏振控制器(2)提供连续探测光；一第一偏振控制器(2)，用于调节探测光的偏振态，并提供给环形器(3)；一环形器(3)，用于将调节了偏振态的探测光路由到偏振分束器(4)；一偏振分束器(4)，用于将探测光分为两束偏振态相互垂直的线偏振光，两束偏振态相互垂直的线偏振光分别沿顺时针和逆时针方向传播并进入第二偏振控制器(5)和第四偏振控制器(12)；一第二偏振控制器(5)，用于调节沿顺时针方向传播的线偏振光的偏振态，并提供给光耦合器(6)；一第四偏振控制器(12)，用于调节沿逆时针方向传播的线偏振光的偏振态，并提供给高非线性光纤(11)；一宽带微波源(9)，用于产生射频信号，并提供给强度调制器(8)；一可调谐激光器(10)，用于产生诱导高非线性光纤(11)内克尔效应的控制光，并提供给强度调制器(8)；一强度调制器(8)，用于对可调谐激光器(10)输出的控制光进行强度调制，并提供给第三偏振控制器(7)；一第三偏振控制器(7)，用于调节强度调制器(8)输出控制光的偏振态，使该控制光的偏振态与顺时针传播的探测光的偏振态平行，从而与逆时针传播的探测光的偏振态垂直，并提供给光耦合器(6)；一光耦合器(6)，用于将第二偏振控制器(5)输入的线偏振光与第三偏振控制器(7)输入的控制光进行耦合，并提供给高非线性光纤(11)，其中第三偏振控制器(7)输入的控制光做为高非线性光纤(11)内发生交叉偏振调制效应的泵浦光；一高非线性光纤(11)，用于产生交叉偏振调制效应，将顺时针传播的探测光进行交叉偏振调制，将逆时针传播的探测光不进行交叉偏振调制，顺时针传播的光信号进行交叉偏振调制，出现调制边带，实现4倍频信号产生；一第五偏振控制器(13)，用于调节Sagnac环中逆时针传播的光载波的偏振态，实现顺时针和逆时针传播的探测光的载波反相，并补偿逆时针传播的探测光固定相位的改变；一起偏器(14)，用于将偏振态相互垂直的探测光投射到一个偏振方向上，实现光载波干涉相消；一光滤波器(15)，用于滤除高阶边带以及控制光，留下±2阶边带，实现4倍频微波信号输出；一光电探测器(16)，用于将±2阶边带拍频产生4倍频微波信号；一信号源分析仪(17)，用于测量产生的微波信号以及该微波信号的相位噪声。