基于AlGaN/GaN HEMT太赫兹探测器的340 GHz无线通信接收前端

利用天线耦合AlGaN/GaN HEMT太赫兹探测器的自混频和外差混频效应,分别设计并测试了340 GHz频段直接检波式和外差混频式接收机前端。通过接收机信噪比的测量和接收功率的定标,得到了两种接收机的等效噪声功率。直接检波模式下探测器的响应度约为20 mA/W,直接检波模式和外差混频模式下接收机的等效噪声功率分别约为?64.6 dBm/Hz1/2和?114.79 dBm/Hz。在相同的载波功率和接收信号带宽条件下,当本振太赫兹波功率大于?7 dBm时,外差混频接收的信噪比优于直接检波的信噪比。当本振功率大于0 dBm时,外差混频接收机表现出优良的解调特性,其信噪比高出直接检波接收机的信噪比10 dB以上。     

用外差混频和直接检波方法测量亚毫米波连续波源的频谱

在亚毫米波频段,表征信号源的频谱特性是一项重要工作．用外差混频和直接检波（缚里叶变换频谱仪,FTS）两种方法测量一个亚毫米波连续波源（采用锁相技术且可在460～520GHz范围内调频）的频谱．500～GHz频段超导SIS隧道结在外差混频方法里用作混频器,而在直接检波方法里作为直接检波黔．并对两种方法得到的结果进行了比较．     

无线光外差检测系统研究与仿真

本文提出了一种新的基于副载波调制的无线光外差检测方案,用Optisystem对其进行仿真,计算了系统的外差增益,分析了影响无线光外差检测系统外差增益的几个主要因素,包括信号光的偏振态、激光器线宽、本振光功率及调制速率。从仿真结果可以得出：若信号光和本振光的偏振态不一致,会导致外差增益的下降;接收机灵敏度随光源激光器线宽的增大而降低,误码率要达到10-9,线宽最大不超过25KHz;增大本振光功率可以提高灵敏度,但这个提高不是无限地,存在一个最佳本振光功率,如果大于这个最佳值,信噪比反而会降低。     

用有限元法解析单一偏振波单模光纤的传输特性

一、前言单模光纤因其有非常宽的传输频带,可以期待作为一种主要方式而活跃于未来的光通信系统。为充分利用这一宽频带特性,可在接收端进行光外差法检波。实行光外差法时,信号光和本振光的偏振面最好一致。因此,在考虑长距离通信时,要求信号通过光纤作长距离传输后,出射端的偏振面也能保持稳定。除光外差法外,对于光纤和集成光路的耦合、激光器及陀螺仪来说,     

CO2激光脉冲外差信号偏振匹配研究

设计一个CO2激光脉冲外差中的脉冲信号光和连续本振光偏振匹配研究实验，从理论和实验上，分析了偏振态匹配程度对脉冲外差信号的影响，当两束光严重失配时，不仅降低脉冲外差效率，而且还将导致激光脉冲畸变，产生很强的连续波外差背景噪声，抑制脉宽内外差信号。     

研制光外差通信的新方式

日本开发了一种光外差通信新方式。它打破了以往光直接检波方式中在光接收灵敏度和波长复用容量方面的限制,可望使光通信的中继间隔大幅度延长,并能借此实现超多路通信。这种方式具有光源能直接调制以及不受光源光谱扩散影响等许多适用于实用化的特点,     

无线光外差检测系统影响因素及关键技术研究

光外差检测能提高无线激光通信系统的光电检测灵敏度,可以增大通信距离,并且能够采用多种调制方式。提出了一种基于副载波调制的无线光外差检测系统,重点对大气信道对外差系统的影响因素进行了分析。着重研究了偏振状态和波前修正联合控制、载波恢复、同态滤波等关键技术,以克服大气散射和大气湍流对外差检测系统的影响。最后介绍了无线光外差检测的实验系统,为无线激光通信外差检测技术提供理论依据和实验基础。     

301km、32Mb/s FSK光外差光纤传输实验

NEC光电子研究所用FSK光外差检波方式进行了32Mb/s,301km无中继的光纤传输实验。性能如下: 调制方式:FSK直接调制波长:1.55μm 速率:32Mb/s 距离:301km     

相干光纤通信中的二次外差锁相跟踪技术的研究

本文提出了一种新的相干光纤通信中频稳定的方案——“二次外差锁相跟踪”。它使光外差中频稳定性比一般的频率负反馈方式提高了一个数量级,且光外差中频频率可自由调节。按此方案建立的实验系统,采用两个1.52μm He-Ne气体激光器分别作为独立的发射机和本机振荡器,在PZT控制电压为0～600V的范围内,实现了百兆赫量级的中频稳定,频率稳定性和频率复现性均达10~(-9)。二次外差方式有可能极大地提高光外差中频频率,为光波多路通信外差检测提供了一个易于实现的途径。     

全光纤光外差检测技术的研究

本文介绍了由普通单模光纤构成的全光纤光外差检测系统的基本原理和实验研究结果.在该系统中采用了自行研制设计的实现全光纤化的两个关键光纤元件,普通单模光纤频率偏移器和普通单模光纤偏振控制器,介绍了此两光纤元件的基本工作原理和设计方法.文章还给出了实际的全光纤外差检测系统.元器件的选用及实现光外差检测空间条件的光路调节方法.     

三频光外差探测

本文叙述三频光外差探测的理论模型及其在光雷达和光通讯方面的应用。着重阐明红外波段的三频光外差探测是实现对微弱信号检测的有效方法。     

一种优越的光外差中频稳定装置

一种优越的相干光纤通信系统中频稳定装置已经研制出来。该装置可实现对光外差中频频率的高度稳定,且所稳定的光外差中频可以自由调节。本装置用于一个采用1.52μmHe-Ne激光器的相干光纤通信系统中,光外差中频在整个TV频道范围内都能跟踪稳定。相对于光频的频率稳定度优于10~(-9)。通信系统传输的图象信号得到了满意的稳定接收。     

光纤四通道双平衡外差相位检测实验研究

为实现高灵敏度的外差相位检测,提出了一种基于光外差检测原理的光纤四通道双平衡外差相位检测方法。搭建光纤四通道双平衡外差检测光路,采用1/4波片作为相位检测样品,验证分析了光纤四通道双平衡外差相位检测的性能。分析了外差检测中信号调制频率对相位测量结果的影响,结果表明受限于光电接收器件的响应带宽,过高或过低的调制频率均不能有效检测到相位信息。在实验中,最优的信号调制频率范围为500.5～1550.5 kHz,实际测得的相位均方根为89.1°,标准差为0.3°。在此基础上,分析了双平衡外差干涉中光纤分束比以及耦合透镜的有效接收口径效应对相位检测的影响。当光纤分束比接近1∶1时,得到了较高信噪比下更加精确的检测结果;通过改变耦合透镜的发射角,验证了有效接收口径对接收信号灵敏度的实际影响。     

一种优越的光外差中频稳定装置

一种优越的相干光通信系统中频稳定装置已经研制出来.该装置可以实现对光外差中频频率的高度稳定,且所稳定的光外差中频频率可以自由调节.本装置用于一个采用1.52μmHe-Ne气体激光器的相干光纤通信系统中,光外差中频在整个TV频道范围内都能跟踪稳定.相对于光频的频率稳定度优于10-9.通信系统传输的图象信号得到了满意的稳定接收.     

光束准直性对星间相干光通信外差效率的影响

以本振光为高斯光,信号光为艾里斑分布为前提,建立了空间相干光通信系统外差效率的理论模型.分别在信号光垂直入射和存在角失配入射的情况下,对外差效率进行了仿真分析.结果表明,当光敏感面半径与高斯光束腰半径之比为1.53,且高斯光束腰半径与系统F数之比为0.8时,能得到最佳的外差效率为83.3%;信号光与本振光在光敏感面混频时的非准直对外差效率的影响较大,随着失配角的增大外差效率逐渐降低,几毫弧度的失配将使外差效率减小到50%以下.     

合成孔径激光雷达外差探测的影响研究

现阶段合成孔径雷达(SAR)都采用外差探测,因其外差相干探测的优越性,成为研究和应用的热点。然而,在实际探测中,雷达接收系统接收到的回波激光信号与本地振荡光信号进行相干外差时,匹配具有一定难度。文中分析了信号光宇本振光的夹角对外差信号的影响。     

基于肖特基二极管的太赫兹准光探测器设计方法与成像性能研究

设计了一款太赫兹准光探测器, 该探测器主要由砷化镓肖特基二极管芯片以及高阻硅透镜组成.为了减小所设计芯片的欧姆损耗, 将天线图案生长在了半绝缘砷化镓层上.在335～350GHz频率范围内, 准光探测器的实测电压响应率为1360～1650V/W, 双边带变频损耗为10.6～12.5dB.对应估算的等效噪声功率为1.65～2pW/Hz1/2.基于所设计的准光探测器进行了成像实验, 该实验分别在直接检波和外差探测两种模式间进行, 成像结果表明所设计的太赫兹准光探测器能够满足太赫兹成像方面应用.     

长途光纤通信系统设计考虑

本文根据光纤通信技术的近年进展动向,阐述长途光纤通信系统在设计时应考虑的主要问题。先介绍长途光纤系统的近期打算,说明我国应该尽快建立中距离(500km以下)、中容量(140Mb/s)的光纤数字通信的实验线路,文中扼要提出实验线路的一些主要参数,备供参考和讨论。实验线路将用长波长1.3μm的多模光纤。光源虽可利用长波长激光管,但文中详细阐述LED在长途光纤系统的作用。光检测可采用新型长波长PIN/FET,文中详细阐述长波长光纤系统对APD的要求。这就使我们对长波长、中距离、中容量光纤系统选择光源和光检测器件提供具体论证和根据。关于长期计划,本文先是详细阐述单模光纤系统性能的限制因素,这包括光纤的损耗和色散,激光管的谱宽,模式分隔噪声,模式跳跃的突发误码,以及接收机灵敏度。又说明如何获得最大码速容量和最长中继站间隔,以及利用波分多群复用WDM的条件。其次,本文提出光外差检测和相干通信的探讨。文中回顾数据通信的相干检测,从无线电外差检测谈到光外差检测,又谈到为什么光纤通信要考虑光外差检测,外差检测究竟提高灵敏度多少。最后概述外差检测对激光管频率稳定度和波谱纯度的要求,对光纤偏振的要求,光纤中的非线性,以及光放大器发展的可能性。     

ROF系统中毫米波产生方法的研究

本文对ROF系统中毫米波副载波的几种主要的产生方法进行了综述,着重介绍了利用直接调制,外部调制以及光外差技术产生毫米波的方案,并创新性地提出了一种基于光纤布拉格光栅的新型光外差技术。该技术利用光纤布拉格光栅滤波的方法,产生两束来自于同一光源的光波,从而消除了传统光外差技术中的相位噪声,提高了系统性能。     

相干检测中的能量守恒与信噪比分析

对光通信相干检测原理中两个容易引起误解的问题进行了深入分析。一是零差接收机的光耦合器输入输出能量不守恒现象,指出这是因为混频方案默认信号光和本振光频率和相位完全同步,提供了隐形的"锁相增益"。二是纠正了经典文献将外差接收机噪声带宽设为符号率一半的错误,证明了外差检测中频信号和基带信号的信噪比相对零差检测基带信号的信噪比分别低6dB和3dB。