基于级联电吸收调制器和相位调制器的多载波光源发生器设计

提出了一种基于级联电吸收调制器(EAM)和相位调制器(PM)的多载波光源发生器方案。对比分析了基于单个EAM级联PM的多载波光源发生器与基于两个EAM级联PM的多载波光源发生器产生的多载波光源,利用基于两个EAM级联PM的多载波光源发生器实现了频率间隔为15GHz、平坦度在0.1dB范围内的19个子载波的多载波光源。同时研究了EAM的调制指数和啁啾因子、PM的驱动信号幅度以及调制器驱动信号的相位差等参数对产生多载波光源的影响。     

基于单个电吸收调制器产生超平坦双光梳

为产生频率间隔相同而又平坦的光频梳,基于单个多量子阱电吸收调制器强度调制特性,设计出一种新型超平坦双光梳产生方案。通过在电吸收调制器前置矩形滤波器,精密控制多量子阱电吸收调制器的反向偏置电压与射频驱动信号幅度,滤除频谱的中心谱线后,得到了平坦度为0.01dB的双光梳。利用Optisystem7.0软件进行仿真,其对不同线宽(100kHz、10 MHz和20 MHz)的激光光源均可产生位于中心谱线两侧对称的、带宽均为300 GHz、谱线均为15条、谱线间距均为20GHz以及平坦度可达0.01dB的双光梳。     

基于SOA的L波段多波长锁模光纤环形激光器

报道了一种基于半导体光放大器(SOA)的L波段多波长光纤环形激光器,采用自制的100GHz信道间隔的光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪作为梳状滤波器,电吸收调制器(EAM)实现主动锁模,在1593.6nm附近获得了11个波长的同步锁模脉冲序列,脉冲重复频率为10GHz,半高全宽约为24ps,不同波长间功率不平坦度小于1dB。激光器具有工作稳定、输出光谱较宽和不同波长间功率波动小的特性。     

基于四次乘方射频信号和级联MZM的梳线可调的光学频率梳

提出了一种基于四次乘方射频(radio frequency,RF) 信号和级联马赫- 曾德尔调制器(Mach-Zehnder modulator,MZM)的梳 线可调的光学频率梳(optical frequency comb,OFC)产生方案。利用乘方运算电路对正弦RF信号进行运算 耦合,产生的乘方RF信号驱动级联的MZM,调制器对输入光进行调制,从而产生梳线数可 调的平坦 OFC。建立了乘方RF信号驱动级联MZM产生OFC的理论模型,利用OptiSystem软件对其性能 进行了 研究。结果表明,OFC的梳线间隔是RF信号源频率的2倍,可调谐并且拓展了频谱带宽;产 生OFC的 目标梳线数是基准调制电压的4倍,实现了梳线数可调谐;调节MZM上下支臂的调制和偏置电 压差为确 定的优化值,可以使不同目标梳线数的OFC平坦度均小于0.95 dB。     

利用线性IQ调制器抑制谐波串扰的多载波产生方案

为抑制循环频移器(RFS)中IQ调制器的非线性引起的三阶串扰,提高多载波光源输出的平坦度和载噪比,提出了基于线性IQ调制器(LIQM)的循环频移器结构(LIQM-RFS)的多载波产生方案。理论分析得出线性IQ调制器在有效抑制三阶串扰的情况下,对射频信号驱动电压的选择范围是IQ调制器的两倍,特别是能够在一阶信号转换效率较高的范围内实现对三阶串扰的抑制。利用这一特性,基于LIQM-RFS的多载波发生器在保证输出子载波平坦度的同时可以降低所需的掺铒光纤放大器(EDFA)增益,从而降低光纤放大器引起的自发辐射噪声的功率,提高载噪比。仿真结果表明基于LIQM-RFS的多载波发生器输出载波的载噪比较传统RFS提高约9dB,同时可以保证约2.95dB的平坦度。     

使用级联相位调制器和强度调制器产生平坦光学频率梳的方法

光学频率梳在光通信、光谱学等领域有广泛的应用。平坦度是光学频率梳重要的性能指标。使用级联相位调制器和强度调制器产生光学频率梳的方法，是让叠加的谐波驱动调制器，通过调节驱动电信号的幅度和相位以及强度调制器的偏置电压，可以实现平坦度好的光学频率梳。首先，建立光学频率梳的优化问题模型，通过差分进化算法得到上述各个参数，并得到在不同叠加微波驱动信号下的平坦光学频率梳。其次，固定某一微波驱动信号的相位，在同一优化问题下使用同样方法得到微波驱动信号的其他参数，并分析生成的平坦光学频率梳性能。最后，搭建实验系统，根据仿真得到的优化参数确定实验参数，并得到相应的光学频率梳。研究表明，当采用基频和三次谐波驱动相位调制器、采用四次谐波驱动强度调制器时，可以产生13根谱线的光学频率梳，仿真和实验时的平坦度分别为0.27 dB和0.83 dB。当采用基频、三次谐波和五次谐波同时驱动相位调制器和强度调制器时，可以产生19根谱线的光学频率梳，仿真显示其平坦度为0.56 dB。以上仿真和实验结果证明了所提方法的可行性和鲁棒性。     

基于级联双平行MZM的16倍频光生毫米波技术

为解决毫米波信号生成中存在的困难,提出了一 种基于级联双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZM)的16倍频光生毫米波 系统。首先通过控制第1个DPMZM的直流偏压、驱动信号相位差和调制指数,完全抑制光载波 和±2阶边带,获得±4阶光边带;然后将该光波输入到另一个完全一样的DPMZM,获得±8阶光边 带和光载波输出;最后利用光滤波器(OF)滤除光载波,用光电探测器(PD)拍频得到 16倍频的毫米波输出。详细分析 了系统的工作原理,并通过仿真验证了方案的可行性。当输入射频(RF)驱动信号频率为2.5GHz时,可 得到40GHz毫米波输出,并且调制器的调制带宽仅需要 2.5GHz。本文方案具有倍频次数高、频谱纯度好等优点。     

基于异步射频信号驱动级联相位调制器产生平坦光学频率梳

基于级联相位调制器(PM),设计并实现了一种梳线数量与梳线间距均可调谐的光学频率梳(OFC)产生方案。采用正弦型射频信号与其倍频信号分别驱动两级PM,并在第二级射频信号加入微小的频率偏移,得到了相位不敏感、平坦度高的OFC。梳线数量与平坦度由两级PM的调制指数调控。当频率偏移为第二级射频信号频率的10-5倍时,OFC的平坦度低于3dB。实验结果表明,产生OFC的梳线数量为7,9,11根,梳线间距分别为5.5GHz和7.5GHz,平坦度不超过2.4dB。     

一种有载频超宽带脉冲源设计

针对无载频脉冲低频分量大、辐射效率低、频带可调性差等问题,设计了一种以阶跃恢复二极管、D触发器及超宽带调制器为主的宽频带、高重复频率、低振铃水平的有载频超宽带脉冲源。该脉冲源电路由驱动电路、高速开关电路、整形电路、超宽带调制器及振荡器电路组成。实测结果表明,脉冲源输出脉冲信号重复频率可达125 MHz,脉冲宽度600 ps（底宽）,脉冲振铃水平低于10%,峰-峰值为5.4 V,-10 dB带宽可达4.2 GHz。脉冲信号中心频率与载频相同,可在6.6~8.5 GHz之间灵活设置。利用所设计的脉冲源进行时域测量,其结果与矢量网络分析仪频域测量结果相比幅频特性均方根误差小于0.21 dB。该脉冲源可应用于超宽带时域测量、短距离高速无线通信、高精度室内定位等应用。     

基于LiNbO3调制器的40GHz宽带调制光源的设计

介绍了基于LiNbO3电光强度调制器的40GHz宽带调制光源的设计.对其中的关键技术,如直流激光器稳态工作、调制器输出功率稳定性、频率响应预失真补偿以及整体设计等逐一加以分析,并提出解决方案.成功实现了基于LiNbO3电光强度调制器的宽带调制光源,并对该高速光源进行了一系列性能和指标测试.光源的频率响应3dB带宽达到40GHz,可用于40GHz频率范围内光电子器件频率响应特性测试,同时也满足SDH/SONET传输实验要求.     

A simplified optical millimeter-wave generation scheme based on frequency-quadrupling

This paper analyzes and demonstrates a simplified frequency quadrupling configuration for optical millimeter-wave(mm-wave)generation,in which the electrical phase shifter and optical filter are omitted.Theoretical analysis is given to reach the optimum operating conditions including direct current(DC)bias voltage,optical transmission point of the dual-parallel Mach-Zehnder modulator(MZM)bias voltage,optical transmission point of the dual-parallel Mach-Zehnder modulator(DP-MZM),amplitude of the radio frequency(RF)driving signal and the impact of the extinction ratio(EF)on the optical sideband suppression ratio(OSSR)and radio frequency spurious suppression ratio(RFSSR).Experiments prove an OSSR of 15 dB and an RFSSR of 26 dB for the new frequency quadrupling scheme at 6 GHz,8 GHz and 10 GHz of RF driving signal without any electrical phase shifter or optical filter.This system exhibits the advantage of low wavelength dependence and large frequency tunable range.     

采用两个级联外部调制器产生四倍频光载毫米波的光纤无线通信系统

研究了一种采用两个级联外部调制器基于光载波抑制原理产生四倍频毫米波的光纤无线通信(ROF)系统.在中心站利用电混频器产生副载波复用信号,通过第一个外部调制器产生两倍射频(RF)信号的光载毫米波信号,再通过第二个外部调制器产生四倍射频信号的光载毫米波.实验显示采用频率为10 GHz的射频信号源和2.5 Gbit/s的数据基带信号混频通过两个级联外部凋制器后产生毫米波的频率为40 GHz,并且在单模光纤中传输距离达20 km,功率代价小于2 dB.     

基于LiNbO3调制器的40GHz宽带调制光源的设计

介绍了基于LiNbO3电光强度调制器的40GHz宽带调制光源的设计.对其中的关键技术,如直流激光器稳态工作、调制器输出功率稳定性、频率响应预失真补偿以及整体设计等逐一加以分析,并提出解决方案.成功实现了基于LiNbO3电光强度调制器的宽带调制光源,并对该高速光源进行了一系列性能和指标测试.光源的频率响应3dB带宽达到40GHz,可用于40GHz频率范围内光电子器件频率响应特性测试,同时也满足SDH/SONET传输实验要求.     

基于偏振复用技术的光频梳研究

为提高光频梳带宽和谱线平坦度,设计了一种基于偏振复用和电吸收调制(EAM)技术的光频梳产生方案。通过调整EAM参数产生除中心载波外的高平坦度光频梳,再结合偏振复用技术优化中心载波峰值功率,使得光频梳带宽整体提升一倍。文中讨论了相关参数对光频梳平坦度的影响,利用Optisystem软件搭建了基于该方案的微波频率可调载波重用全双工光载无线系统(RoF)。研究结果表明,在下行链路中当误码率为10^-9时,传输10 km与背靠背传输相比功率代价仅为0.42 dB。     

一种载边比可调单边带全双工光载无线系统

理论分析了一种基于双平行马赫曾德尔调制器(MZM)的2倍频光单边带调制方案,仿真研究了基于该方案的载波重用全双工光载无线(RoF)通信系统性能.合理设置射频驱动信号相移及双平行MZM主调制器偏置电压产生单边带信号,再调整调制指数以实现光载边比ROCS的连续可调谐.讨论了射频信号相移、主调制器偏置电压、双平行MZM消光比...     

基于微波光子的24倍频毫米波信号生成

提出了一种基于级联双电极马赫-曾德尔调制器、光延迟线和半导体光放大器的24倍频毫米波信号生成方案。将两个双电极马赫-曾德尔调制器通过一个光延迟线级联,获得高纯度±4阶边带,进而利用半导体光放大器的四波混频效应,得到±4阶和±12阶边带,通过波分解复用器选出±12阶边带,经光电探测器拍频即可得到24倍频毫米波信号。理论分析和仿真验证结果表明,当输入信号频率为4~10GHz时,可以生成射频杂散抑制比不低于26dB的24倍频毫米波信号,且其频谱纯度高,可调谐性好。     

A simplified tunable frequency interval optical frequency comb generator using a single continuous-wave laser

We propose and demonstrate a simplified and tunable frequency interval optical frequency comb (OFC) generator based on a dual-drive Mach-Zehnder modulator (DD-MZM) using a single continuous-wave (CW) laser and low-power radio frequency (RF) driven signal. A mathematical model for the scheme is established. The 21- and 29-mode OFCs with frequency interval ranging from 6 GHz to 40 GHz are obtained under DD-MZM driven by a low-power RF signal within a maximum bandwidth of 1.12 THz. The generated OFCs exhibit spectral flatnesses of less than 0.5 dB and 0.8 dB within bandwidths of 160 GHz and 400 GHz, respectively.     

Generation of ultra-wide and flat optical frequency comb based on electro-absorption modulator and frequency modulator

An ultra-wide and flat optical frequency comb (OFC) generation scheme using multiple continuous wave (CW) light sources based on electro-absorption modulator (EAM) and frequency modulator (FM) is proposed. In the scheme, each CW light source is broadened and modulated by the first EAM and FM, respectively. The second EAM is introduced to flatten the ultra-wide OFC lines. By setting the wavelength spacing of light sources equal to the bandwidth of sub-OFC, an ultra-wide OFC can be obtained. Principle analysis and simulation for the scheme are performed. The results show that in the case of a single light source, a tunable and flat OFC is obtained. With the increase of light sources, the bandwidth of the generated ultra-wide OFC expands rapidly. In the case of 28 light sources, a 22 GHz ultra-wide OFC with bandwidth of 16.52 THz can be generated.     

基于FP-LD实现副载波信号产生

采用一种基于法布里-珀罗腔激光二极管(FP-LD)的副载波信号的产生方案,此方案主要包括一个FP-LD和一个电光相位调制器(PM)。首先利用可调谐激光器、电光PM及微波源产生光正弦相位调制信号,将该信号注入到FP-LD中,通过FP-LD的注入锁定将该信号转换为副载波信号。在实验中,分别以2、3、4和5 GHz的调制频率注入到FP-LD中,相应得到22、21、24和25 GHz的副载波信号。