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[IEEE 2019年光子学北美会议(PN) - 加拿大魁北克市(2019.5.21-2019.5.23)] 2019光子学北美会议(PN) - 由明胶与有机材料形成的薄膜中非线性光学折射率研究:(靛蓝胭脂红染料与酚红pH指示剂)
摘要: 相位噪声(PN)的存在会严重降低调频连续波雷达系统的灵敏度和探测距离。因此,对相位噪声进行特性分析与持续监测至关重要,其估计过程通常直接在芯片上实现。尽管现有大量研究聚焦于连续波(CW)输入信号下的相位噪声估计方法,本文则致力于从线性调频连续波(FMCW)信号中估计相位噪声。为此,我们提出两种利用人工片上目标与数字信号处理相结合的方法。这些方法经过实时验证,是首个能在FMCW雷达收发机运行期间确定相位噪声估计值的解决方案。我们通过硬件原型的仿真与实测数据验证了方法有效性,并阐述了在数字硬件中高效实现该方案的技术路径。最后,我们从计算复杂度与性能指标两个维度对所提方法进行了对比权衡分析。这些创新技术可适用于任意输入频率与带宽,且无需参考时钟输入。
关键词: 延迟线、毫米波雷达、相位噪声(PN)、调频连续波(FMCW)、估计、单片微波集成电路、调频连续波
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 光纤传感系统中增益饱和引起的噪声研究
摘要: 在光纤传感时分复用(TDM)系统中,当对高峰值功率、低重复频率的光脉冲进行放大时,容易出现增益饱和和脉冲畸变。本文分析了它们对强度噪声和相位噪声的影响,结果表明:脉冲畸变引起的噪声主要是由增益抖动导致的相对强度噪声(RIN)线谱下转换。这些RIN线谱通过干涉仪转化为相应的相位噪声线谱,最终在传感器系统中产生伪信号。但在增益饱和和脉冲畸变情况下,噪声背景的增加并不显著?;谏鲜鲅芯拷峁?,本文提出了几种噪声抑制方案,将为未来大规模远程传感系统的设计提供指导。
关键词: 脉冲失真、增益饱和、相对强度噪声、相位噪声、光纤传感器
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于非平衡光纤干涉系统的激光噪声测量新方法
摘要: 提出了一种利用非平衡干涉仪光纤工作点自然漂移来测量激光强度噪声和相位噪声的新方法。
关键词: 非平衡光纤干涉仪、相位噪声、激光技术、强度噪声
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于自模式锁定多模激光器的射频频率合成器
摘要: 低噪声本振在现代通信系统中至关重要。本文报道采用对称多模多段半导体激光器对构建芯片级射频合成器的稳定解决方案,以实现有限尺寸下的高性能。该对称激光结构利用共享分布布拉格反射镜(DBR)及外反馈电路辅助的相向激光输出实现自模式锁定。当采用5个锁定模式在26.4 GHz进行模间运行时,在10 kHz频偏处获得的相位噪声性能为-92 dBc/Hz,较自由运行状态改善57 dB。此外,基于该模式锁定系统通过电流调谐实现了11-13 GHz频段的射频合成器。对应激光器对拍频输出的相位噪声在11-13 GHz载波频率10 kHz频偏处达到-100 dBc/Hz,较未模式锁定状态下同频段拍频输出的相位噪声改善58 dB。
关键词: 时序抖动、EAM(电吸收调制器)、PM(相位调制器)、锁模、相位噪声、SOA(半导体光放大器)、自锁模、DBR(分布布拉格反射镜)、频率合成器、多模半导体激光器、模间振荡
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2018国际微波光子学专题会议(MWP) - 图卢兹(2018.10.22-2018.10.25)] 2018年国际微波光子学专题会议(MWP) - 专为铯CPT钟设计的双频VECSEL降噪策略
摘要: 我们研究了工作在铯钟波长的一类A型双频垂直外腔面发射激光器(VECSEL)的降噪策略。主要聚焦于所发射两个正交偏振模式的拍频相位噪声。在耦合速率方程框架下,我们证明通过同时考虑相位-振幅耦合和热效应,能很好地描述拍频频谱的相位噪声。本研究的创新点在于:首先通过优化模型物理参数,从理论上论证了拍频相位噪声的降噪策略;随后采用两束同相全相关光束分别独立泵浦每个模式,实验验证了该策略的可行性。同时还确定了降低强度噪声的可能途径。
关键词: 垂直外腔面发射激光器、双频激光器、强度噪声、铯钟、相位噪声
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于稳定射频振荡器的自模锁定多模激光器
摘要: 现代通信系统中的低相位噪声射频振荡器及光电子振荡器技术已实现卓越的相位噪声性能。本文报道了用于构建芯片级射频振荡器的耦合对称多模多段半导体激光器对的开发与特性研究。通过调整对称激光器结构的工作状态,实现了五个模式在26.4 GHz模间振荡频率下的自模式锁定,在10 kHz偏移频率处达到?92 dBc/Hz的相位噪声性能。
关键词: 自锁模、多模激光器、射频振荡器、光电振荡器、相位噪声
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第20届国际固态传感器、执行器与微系统会议暨第33届欧洲传感器会议(TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII) - 德国柏林(2019年6月23日-27日)] 2019年第20届国际固态传感器、执行器与微系统会议暨第33届欧洲传感器会议(TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII) - 烘箱控制MEMS谐振器相位噪声的分析模型与实验
摘要: 我们建立了一个恒温控制MEMS谐振器相位噪声的解析模型,该噪声呈现1/f特性。研究表明,这种类1/f相位噪声源于弹簧常数自热噪声的上变频转换。虽然自热电压属于白噪声,但由于热扩散效应,弹簧常数的温度波动会呈现1/f特性。当支撑梁无限长时,谐振器温度波动功率与频率f成反比。实际谐振器的温度波动可通过等效电路模型进行模拟,该波动还会受到谐振器阻尼弛豫过程的调制。当频率趋近于零时,机械谐振器中类1/f相位噪声的功率近似与品质因数Q的平方成正比。该模型与实验结果在定性上相符。
关键词: 恒温控制MEMS谐振器,1/f噪声,相位噪声
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年电气工程与计算机科学国际会议(ICECOS)——印度尼西亚巴淡岛(2019.10.2-2019.10.3)] 2019年电气工程与计算机科学国际会议(ICECOS)——基于聚合物涂层光纤传感器的变压器油中水分测量建模
摘要: 相位噪声(PN)的存在会严重降低调频连续波雷达系统的灵敏度和探测距离。因此,对相位噪声进行特性分析和持续监测至关重要,且其估计通常直接在芯片上实现。尽管已有大量研究探讨相位噪声估计方法,但几乎都针对连续波(CW)输入信号。本文则致力于从线性调频连续波(FMCW)信号中估计相位噪声。为此,我们提出两种利用人工片上目标和数字信号处理的方法。这些方法经过实时评估,是首个能在FMCW雷达收发器运行期间确定相位噪声估计值的解决方案。我们通过硬件原型的仿真和实测结果验证了方法的有效性,并进一步提出了在数字硬件中高效实现这些概念的技术。最后,我们从计算复杂度和性能两方面对所提方法进行了对比权衡。这些新技术可适用于任意输入频率和带宽,且无需参考时钟输入。
关键词: 相位噪声(PN)、估计、调频连续波(FMCW)、毫米波雷达、延迟线、单片微波集成电路
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于花生形结构的多点等能量光纤激光超声激励器
摘要: 本文介绍了一种基于相位数据线性回归(LR)的抛物线方差(PVAR),这是一种类似于艾伦方差(AVAR)的小波方差。相关论文arXiv:1506.05009 [physics.ins-det]详细介绍了实现LR估计的Ω频率计数器。PVAR兼具AVAR与修正AVAR(MVAR)的优势:其小波跨度为2τ(与AVAR相同),适合长期分析;对白噪声和闪烁相位噪声的响应分别为1/τ3和1/τ2(与MVAR相同),适合短期分析。在建立理论框架后,我们研究了常见噪声类型的自由度与置信区间,随后重点探讨了快速噪声过程衰减过渡区(拐点)处微弱噪声过程的检测问题。这一新视角引出了"哪种方差能以最短数据记录检测微弱过程"的疑问。模拟结果表明PVAR实现了理想平衡:在所有情况下均优于MVAR,对快速噪声现象(直至闪烁调频)的分离能力最佳,对随机游走和漂移的检测效果几乎与AVAR相当。
关键词: 频率稳定性、闪烁、原子频标、艾伦方差、相位噪声、频率噪声、振荡器、测量不确定度
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年国际光电器件数值模拟会议(NUSOD) - 加拿大安大略省渥太华(2019.7.8-2019.7.12)] 2019年国际光电器件数值模拟会议(NUSOD) - 电泵浦半导体激光器中相干辐射的混合电磁建模
摘要: 调频连续波(FMCW)雷达系统的一个主要缺陷是发射信号会持续泄漏到接收路径中。除了雷达设备内部的泄漏外,天线前方固定物体的信号反射还会引入所谓的近程(SR)泄漏。由于发射振荡器不可避免的相位噪声,这会导致检测灵敏度大幅下降。本研究提出了一种人工片上目标(OCT)来抑制SR泄漏。该OCT由延迟线构成,其时间延迟显著小于SR泄漏的往返延迟时间。这一设计基于以下事实:在77GHz汽车雷达应用的集成电路中,仅需合理数量的电路就能实现几皮秒量级的延迟线。尽管存在这一限制,我们证明所提方法能几乎完全消除SR泄漏。该原理基于中频(IF)域残余相位噪声的互相关特性。此外,通过FMCW雷达系统仿真验证了该方法的有效性,结果显示灵敏度增益约达6dB,可补偿SR泄漏导致的性能下降。这种新型泄漏抑制方案主要在数字域实现,具有高度灵活性和自适应性。
关键词: 数字信号处理、调频连续波(FMCW)雷达、泄漏消除、相位噪声、反射功率消除器
更新于2025-09-16 10:30:52