K波段高稳光电振荡器

介绍了一种具有高稳定性、高谱纯度、低相位噪声的双环路光电振荡器(OEO)。理论上分析了光电振荡器的基本原理,采用光域双环路的方案有效地实现了边模抑制,通过检测输出信号频率的变化来控制光纤环路的长度,从而得到了高质量的20GHz微波信号,其频谱纯度高,线宽小于1Hz,相位噪声在10kHz时为-112dBc/Hz,而且在4h观测时间内,频率的稳定性小于10-10。     

基于光纤环选频特性的双环结构光电振荡器

提出并验证了一种借助于光纤环的选频特性实现辅助滤波的光电振荡器,利用偏振分束器(PBS)和偏振合束器(PBC)构成的双环路结构抑制掉部分光电振荡器的边模,同时借助于光纤环的光学梳状频率特性,对振荡器环路中的光信号模式再次进行选择,既起到边模抑制的作用,又提高了光电振荡器谐振腔的Q值.仿真结果表明:采用光纤环辅助滤波有利于光电振荡器的边摸抑制和单模输出,在保证光电振荡器输出低相位噪声和高频谱纯度微波信号的情况下,边模抑制比超过160 dB,模式间隔达到370 MHz,降低了对电域带通滤波器的性能要求,是一种新的光电振荡器设计方案.     

光电振荡器的性能及应用

在对光电振荡器(OEO)的工作原理和特性进行阐述和分析的基础上,总结回顾了边模抑制、降低相位噪声、提高频率稳定性等改善光电振荡器性能的各种技术手段和方案,评述了基于光电振荡器的光脉冲产生、时钟提取等应用,讨论了制约光电振荡器实用化的因素,提出了可能的发展方向和改进措施.     

基于光电振荡器的光脉冲和电微波信号发生器

设计了一种基于相位调制器的用于产生光脉冲和电微波信号的光电振荡器。该方案采用直调激光器配合相位调制器产生大啁啾并由DCF压窄输出光脉冲。利用偏振分束器和合束器在不增加有源器件的基础上形成双环路结构抑制微波信号的边模。该系统可以产生9.8 GHz的重复频率,脉宽小于 12 ps的光脉冲同时输出该频率的电微波信号。测得相位噪声为-105 dBc/Hz@10 kHz,Q值大于10¹⁰。     

基于光电混合反馈控制的光电振荡器稳频研究

光电振荡器具有输出信号相位噪声低、频率可调的优点,已成为军民应用领域的研究热点。然而,目前光电振荡器存在输出信号频率不稳定的核心问题,这限制了其在工程中的应用和推广。基于此,文章研究了光电振荡器频率漂移机理,提出了一种基于光电混合反馈控制的光电振荡器频率稳定方法,该方法在保证光电振荡器低相噪的情况下可同时实现光电振荡器特定振荡频率的稳定输出。实验测试得到光电振荡器的稳定度达到了5.6×10-12/天,这可以满足工程中对频率稳定的应用需求。     

基于Rb原子频标电注入锁定的高频稳低相噪光电振荡器

为了进一步改善光电振荡器(OEO)输出信号频 率的长期稳定度和相位噪声,提出了一种基于 Rb原子频标电注入锁定的单环OEO。将Rb原子钟产生的高频稳正弦信号注入到单环OEO,通过 注入信号与自由振荡信号的频率牵引,OEO获得单一振荡模式。实验发现,随着注入功 率的 增大,锁定带宽变大,锁定信号的相位噪声变差;随着注入功率的下降,锁定带宽变小,锁 定信号的相位噪声得 到改善,趋近于注入源信号的相位噪声。当光纤长取10km时,获得 了中心频率10GHz、边模抑制比大 于60dB、相位噪声的指标为－76dBc/Hz@100Hz和－108dBc/Hz@10kHz的输出信号,其输 出信号的长期稳定度和准确度得到改善。实验结果与理论分析一致。     

降低光电振荡器相位噪声的方法研究

随着光电振荡器(OEO)技术的飞速发展,改善光电振荡器的相位噪声成为了一个新的研究和发展方向。文章在对光电振荡器的工作原理和特性进行阐述和分析的基础上,对降低光电振荡器相位噪声的技术手段和方案进行了总结,分析了各种方案的基本原理及性能指标。讨论了制约光电振荡器进一步降低相位噪声的因素,提出了可能的发展方向和改进措施。     

基于法布里-珀罗标准具的双环路光电振荡器

设计了一种基于法布里-珀罗(FP)标准具的双环路光电振荡器(OEO),该振荡器能将连续的光功率转换为稳定的频谱纯净的微波信号。FP标准具具有滤波的特性,因此可以替代普通OEO中的电滤波器从而降低电噪声,此外,FP标准具是一种高Q值的光学器件,可以缩短普通OEO所使用的光纤长度。双环路结构的引入能够更好地保证振荡器的单模输出,进一步降低相位噪声。仿真结果证明这种新型结构的OEO可以实现20GHz范围内振荡频率为15GHz的单模起振,边模抑制比超过150dB,使用的两条光纤环路长度分别为5m和36m。     

基于电移相器的频率精细可调谐光电振荡器

光电振荡器(OEO)是当前热门的一个研究问题,频率可调谐是它的一个重要性能指标。目前,频率可调谐的步长比较大,较好的也只能达125 MHz左右,还处于粗调谐水平。通过实验验证了一种基于电移相器实现的可精细调谐的OEO。该方案通过调节电移相器的偏置电压,改变环腔中振荡频率的相位,等效于改变环腔时延,最终实现环腔振荡频率的改变。由于移相器的相移量可以通过偏置电压进行细微调整,所以可以实现环腔振荡频率的精细调谐。实验中使用最大相移量为180°的电移相器实现了10.020~10.025GHz约5.5 MHz范围内步长约为70kHz的精细可调谐。     

一种具有深度二次谐波抑制的微波振荡器

微波振荡器作为通信系统中的关键器件,已经被广泛地研究和设计。因此,设计具有优秀性能的微波振荡器是至关重要的。提出一种具有深度二次谐波抑制性能的新型微波负阻型振荡器。该设计的新颖性在于利用一个装配于双极结型晶体管射极的并联结构(由一段短微带线和电容并联组成)来实现二次谐波抑制。该结构作为振荡器基波信号的反馈元件,同时作为二次谐波处的带阻结构。因为二次谐波没有反馈回路(接地),所以能被极大地抑制。更重要的是在振荡器的输出端无额外的滤波器来抑制二次谐波,这使得电路尺寸得以减小。给出了一个振荡器设计实例,并给出其测试结果来论证理论的正确性。测试结果表明相较于传统振荡器的二次谐波抑制度有25 dB 的提高。     

宇称时间对称光电振荡器技术研究进展

随着微波技术的不断进步,提升本振信号源的频率稳定度及相位噪声指标的需求尤为迫切.光电振荡器技术因具备极低的相位噪声以及良好的频率拓展性吸引了研究人员的广泛关注.但光电振荡器内部的长距离光纤大量增加了输出信号的边带,如何解决单模输出与相位噪声之间的矛盾成了光电振荡器领域研究的热点.宇称-时间对称方法在保证输出信号相位噪声的前提下可极大地优化输出信号的边带抑制,受到国内外研究团队的广泛关注.文章在对宇称-时间对称光电振荡器的工作原理和特性进行阐述和分析的基础上,对国内外研究团队设计的宇称-时间对称光电振荡器结构和方案进行了总结,分析比较了各种方案的基本原理及性能指标,讨论了宇称-时间对称光电振荡器技术的未来发展方向.     

非平面环形腔激光器的强度噪声及其抑制

采用全量子理论对单块非平面环形腔Nd:YAG激光器的强度噪声特性进行了研究,通过理论分析和仿真发现,单块非平面环形腔激光器的弛豫振荡主要由真空起伏、偶极起伏和内腔损耗引起,抽运噪声和自发辐射对弛豫振荡的影响相对较小。同时,从理论上对强度噪声的光电负反馈抑制进行了分析和仿真,为实验上噪声抑制电路的设计提供了一定的理论基础。参考此理论电路,设计了可以获得较好的相位超前和低噪声宽带宽增益放大的噪声抑制电路,在实验上获得了良好的噪声抑制效果。当弛豫振荡峰为311kHz时,弛豫振荡峰处的强度噪声被抑制了39dB,在整个频谱范围内获得了低于-115dB/Hz的噪声水平。     

基于耦合本振阵列的旁瓣抑制技术研究

以耦合振荡器阵列作为本振阵列,提出具有旁瓣抑制的接收波束天线阵列扩展结构,推导了其接收波束形成的方向图函数,分析了该接收波束旁瓣抑制技术的可行性,并通过计算机仿真验证了旁瓣抑制技术的理论分析结果,为耦合振荡器阵列应用于天线接收的干扰抑制技术提供了理论基础。