研究目的
提出并演示一种纯光学微波振荡器,通过布里渊选择性放大和有源环形谐振腔进行模式选择,实现单模振荡,消除电子元件及转换环节。
研究成果
所提出的全光微波振荡器成功生成了具有高边带抑制比和低相位噪声的单模微波信号,并展现出可调谐性。该振荡器利用光子学优势,有望实现片上应用,克服了传统光电振荡器的局限性。
研究不足
该系统可能引入来自受激布里渊散射(SBS)过程和半导体光放大器(SOA)的噪声,从而潜在限制相位噪声性能。采用噪声系数更低的SOA可改善此问题。此外,调谐范围受到光纤中SBS特性的制约。
1:实验设计与方法选择:
该系统由单环全光微波振荡器和嵌入式有源环形谐振腔(ARRC)组成。振荡器利用受激布里渊散射(SBS)进行频率选择,并采用半导体光放大器(SOA)进行光包络检测与反馈调制。ARRC作为高Q值可调谐光学滤波器用于筛选单一振荡模式。
2:样本选择与数据来源:
使用1555nm外腔激光器(ECL)产生的连续波,2公里单模光纤(SMF)作为SBS增益介质。
3:实验设备与材料清单:
设备包括ECL、隔离器、偏振控制器、衰减器、SOA、环形器、掺铒光纤放大器(EDFA)、光延迟线(ODL)、可调谐光学滤波器(TOF)、光谱分析仪(OSA)、电谱分析仪(ESA)、示波器和光电探测器(PD)。材料包含SMF及各类光学元件。
4:实验流程与操作步骤:
将光束分路为信号支路和泵浦支路。泵浦光经放大后注入SMF产生SBS效应。环路中插入ARRC并测量其自由光谱范围(FSR)。建立振荡后,通过OSA和ESA分析频谱以验证单模输出并测量相位噪声。
5:数据分析方法:
采用OSA和ESA进行光谱分析,测量光/电谱、边模抑制比(SMSR)、相位噪声及调谐特性。未明确提及统计技术,但隐含标准光谱分析方法。
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