基于相位调制器的调频激光信号产生的装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107863679A(43)申请公布日2018.03.30(21)申请号201711209119.X(22)申请日2017.11.27(71)申请人中国科学院上海光学精密机械研究所地址201800上海市嘉定区清河路390号(72)发明人周煜许蒙蒙孙建锋李光远张国张波劳陈哲贺红雨毛奥(74)专利代理机构上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙)31317代理人张宁展(51)Int.Cl.H01S3/10(2006.01)H01S5/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称基于相位调制器的调频激光信号产生的装置(57)摘要一种基于相位调制器的调频激光信号产生的装置，包括激光光源、相位调制器、调频信号发生器、基频信号发生器、混频器、射频放大器及光学滤波器。本装置采用调频信号发生器产生的调频信号和基频信号发生器产生的基频信号的混频信号作为相位调制器的驱动信号，驱动相位调制器产生调频激光信号，并通过光学滤波器抑制谐波保留所需阶次的调频激光信号；本装置通过控制基频信号的频率，可以避免产生的各阶次调频激光信号发生频率混叠，并且可以获得高阶倍频信号，实现宽带调节；本装置采用光学滤波器滤波，使获得的调频激光信号有高的边带抑制比。CN107863679ACN107863679A权利要求书1/1页1.一种基于相位调制器的调频激光信号产生的装置，特征在于其构成包括激光光源(1)、相位调制器(2)、调频信号发生器(3)、中频信号发生器(4)、混频器(5)、射频放大器(6)和光学滤波器(7)；所述的激光光源(1)的输出端与相位调制器(2)的第一输入端口连接，调频信号发生器(3)的输出端和混频器(5)的第一输入端口连接，中频信号发生器(4)的输出端与混频器(5)的第二输入端口连接，混频器(5)的输出端口与射频放大器(6)的输入端口连接，射频放大器(6)的输出端口与相位调制器(2)的第二输入端口连接，相位调制器(2)的输出端和光学滤波器(7)的输入端连接。2.根据权利要求1所述的基于相位调制器的调频激光信号产生的装置，其特征在于，所述的调频信号发生器(3)产生的微波调频信号和基频信号发生器(4)产生的基频信号在混频器(5)中产生的混频信号经过射频放大器(6)放大后作为相位调制器(2)的驱动信号。3.根据权利要求2所述的基于相位调制器的调频激光信号产生的装置，其特征在于，所述的调频信号发生器(3)输出的信号包括但不限于线性调频信号。4.根据权利要求1所述的基于相位调制器的调频激光信号产生的装置，其特征在于，所述的激光光源包括但不限于窄线宽激光光源。5.根据权利要求2所述的基于相位调制器的调频激光信号产生的装置，其特征在于，控制所述的调频信号发生器(3)的频率和波形，可以改变输出调频激光信号的频率和波形。6.根据权利要求2的基于相位调制器的调频激光信号产生的装置，其特征在于，所述的基频信号的频率ωf和微波调频信号的上、下限截止频率ωH、ωL的关系以及保留的激光调频信号的阶次m满足以下关系：ωf>mωH-(m+1)ωL。2CN107863679A说明书1/3页基于相位调制器的调频激光信号产生的装置技术领域[0001]本发明涉及调频激光信号技术领域，特别是一种基于相位调制器的调频激光信号的产生装置背景技术[0002]调频激光光源在激光雷达、相干光通信、高分辨率光谱和微波信号的光学产生等领域具有重要的应用需求。目前，主要通过直接控制激光器腔内元件调谐波长范围、利用腔外部调制器的方法来实现对激光频率的调节。其中，基于外调制器来实现调频激光信号的产生的方法具有保持激光光源线宽特性，调制重频高等优点，成为广大学者的首选。[0003]现有技术[1](中国科学院半导体研究所.可宽带线性调频窄线宽激光装置：中国，CN105591271A.2016.02.29)中采用单边带调制，边带抑制比达到20dB，边带抑制比比较低，有非线性效应。现有技术[2](中国科学院上海光学精密机械研究所.窄线宽激光频率线性调谐装置：中国，CN104917045A.2015.06.18.)中所述的基于外部调制器来实现激光信号的调频中，是将可调谐微波源产生的信号直接作为调制器的驱动信号。这样可以获得调频的激光信号，但是该结构获得的调频激光信号很容易造成频率混叠，而且该技术采用DFB腔内滤波，边带抑制比低。发明内容[0004]本发明的目的是提出了一种基于相位调制器的调频激光信号产生装置，该装置可以解决激光器线宽、重频、边带抑制以及产生的调频信号出现混叠的问题。调频信号发生器产生的低频调频信号和中频信号信号发生器产生的中频信号的混频信号作为相位调制器的驱动信号，通过光学滤波器得到所需的调频激光信号，通过控