基于超连续谱的光阈值器的实验研究

光阈值器件能够抑制光码分多址(OCDMA)系统中多址干扰(MAI)噪声,增加用户数量。基于超连续谱(SC)的光阈值器件,对偏振态不敏感,而且结构简单,易于实现。为克服放大器放大倍数和高非线性光纤(HNLF)长度对SC阈值实验研究的限制,本文提出通过改变输入脉冲占空比来改变峰值功率的方法。在通信波长为1 550nm的OCDMA系统中,基于SC的阈值时,最佳阈值脉冲峰值功率为6.195W,所需带通滤波器中心波长为1 558nm,带宽为5nm。     

一种新型可调谐光阈值器件

提出一种基于超连续谱(SC)的新型可调谐非线性光阈值器件,通过调谐光带通滤波器(OTF)改变阈值器件特性。实验中,高非线性光纤(HNLF)输入光功率为21.0dBm时,测得滤波器中心波长一定时的最佳20dB带宽为12~18nm,滤波器带宽固定时的最佳中心波长为1 576nm。     

基于DBR结构的蓝光及白光GaN LED的制备及光学性能改善

为改善GaN基发光二极管(LED)的光学性能，设计并制备了具有高反射率与宽反射带宽的SiO₂/Ti₃O₅分布式布拉格反射镜(DBR)结构的蓝光和白光GaN LED。制备了具有不同周期数的DBR结构，其中，17周期DBR结构在400～660 nm波长内平均反射率超过99.3%,其反射带宽度达到231 nm。测试并比较了封装后的基于DBR结构的LED芯片的电学与光学特性。通过电流-光输出功率(I-L)特性测试，发现具有17周期DBR结构的蓝光LED的光输出功率比5周期的提升了6.7%,而白光LED的光输出功率则提升了9.7%。在约100 mA的直流注入电流下，蓝光和白光LED的最大光输出功率分别达到134.9 mW和108.4 mW。     

基于PM 的多功能超宽带调制技术的研究

基于相位调制器(PM)级联高斯带通滤波器,提出了一种超宽带(UWB)多功能调制方案,可以实现通断键控(OOK)、脉冲极性调制(PBM)和脉冲形状调制(PSM)。该方案结构简单,只需单个光源,利用率较高,仅改变比特序列发生器(BSG)的编码就可实现三种UWB调制格式间的灵活切换;产生的三种信号只包含一个波长,在光纤中传输时无需复杂的非线性控制和色散管理。使用光通信软件Optisystem进行模拟,研究了光源功率、调制速率以及两支路PM和滤波器系统误差的影响,对OOK、PBM和PSM信号的传输性能进行了分析。结果表明,光源功率和调制速率在一定范围内变化时,可以获得性能最佳的UWB调制信号。     

基于自反馈光注入结构的双波长可调谐掺Er3+光纤激光器

为了实现可调谐双波长激光输出,提出并设计了一种基于自反馈光注入结构的掺Er3+光纤(EDF)激光器,并对激光器的基本原理及实现方案进行了理论分析和实验验证。系统结构设计采用976nm波长的LD作为泵浦源,结合EDF,两支光纤布拉格光栅(FBG)和光纤环形镜(FLM)产生激光,并通过在FLM中熔接饱和吸收体(SA)起到稳频作用;将FLM输出激光耦合进入谐振腔形成自注入结构,与腔内振荡激光形成干涉,抑制模式跳变;通过控制两支FBG之间的可调谐衰减器调节谐振腔内的增益和损耗,实现单个波长或双波长输出。实验结果表明:SA长采用4m、EDF长采用6m时,激光输出阈值为28mW,将反馈光注入谐振腔后,系统阈值为25mW,输出激光波长随时间漂移得到明显抑制;当泵浦光功率为80mW时,通过调节位于两支FBG之间的可调谐衰减器(VA)获得稳定的双波长激光输出;随着泵浦功率增加,激光输出功率具有良好的线性度和稳定性。在1 540nm波长处激光输出最大功率为1.16mW,信噪比(SNR)大于50dB;在1 545nm波长处激光输出最大功率为1.89mW,SNR大于50dB。     

基于SOA和EAM的全光超宽带脉冲波形调制

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)和电吸收调制器(EAM)实现超宽带(UWB)脉冲波形调制(PSM)的方案,利用SOA的交叉增益调制(XGM)和增益饱和效应产生高斯单边带(monocycle)信号,利用EAM的交叉吸收调制(XAM)效应控制泵浦光与monocycle信号的叠加,进而实现UWB PSM。与其它方案相比,本文方案具有结构简单、易于控制和色散管理相对简单的优势。利用OptiSystem7.0软件进行了仿真研究,分析了输入信号功率、调制速率和光源波长对UWB PSM信号的影响,研究了UWB PSM信号在光纤中的传输特性。结果表明,本文方案对输入信号波长不敏感。给出了输入信号功率和调制速率的优化范围。     

基于PCF实现稳定输出的主动锁模光纤激光器

提出了一种利用高非线性光子晶体光纤(PCF)来稳定主动锁模光纤激光器的方法,理论分析了激光器中PCF的非线性偏振旋转效应(NPR),阐明了激光器稳定的短脉冲输出机理,获得了重复率为5 GHz、脉宽为44ps的稳定短脉冲输出.本文建议的激光器能用于如光码分多址(OCDMA)通信系统等诸多领域.     

TD-LTE基站载波输出功率异常浅析

TD-LTE基站射频性能一致性的测试中最关键一项就是载波输出功率,在测试射频拉远单元(RRU)天线载波输出功率时,会遇见功率偏大或者偏小的问题,与产品设定的额定输出功率有差异,其性能如果不达标,会直接影响到RRU的其他指标性能测试,如果是现网中出现此问题,则直接影响整个网络的覆盖和服务质量。结合实际测试经验,分析导致载波异常原因,避免在工作中出现重复错误。     

WLAN应用的SiGe功率放大器中功率单元优化设计

针对无线局域网应用的射频功率放大器(PA)性能要求,提出并实现了4种结构类型的功率单元,运用优选的功率单元进行了PA芯片设计。基于0.18μm 2P6M SiGe∶C BiCMOS工艺,选取48个发射极条数为4、长宽尺寸为1μm×20μm的SiGe HBT,分别设计实现发射极对称、平行馈入、鱼骨型及蝶型结构的功率单元。直流(DC)特性参数测试结果表明,4种功率单元直流功率特性稳定,电流增益β约为190,击穿电压VBCEO达7.5 V。射频(RF)性能测试结果表明,在集-射极电压VCE为3.5 V和基-射极电压VBE为0.78 V的偏置条件下,平行馈入结构具有较高的输出功率、附加效率和功率增益。基于平行馈入结构的功率单元设计了一款三级SiGe PA,测试结果表明,在2.4 GHz频率下,该PA的输出1 dB压缩点功率达25.48 dBm,功率附加效率为26%,功率增益为27.12 dB。     

基于并联SOA的全光广播式超宽带脉冲形状调制技术

基于半导体光放大器(SOA)中交叉增益调制(XGM)效应,采用SOA的并联结构,提出了一种全光产生广播式超宽带(UWB)脉冲形状调制(PSM)信号的方案。该方案同时产生三路超宽带PSM信号,具有多用户传输数据的能力,可为多址通信作理论基础;采用相向的工作方式可以改善输出信号的消光比。利用OptiSystem7.0软件对方案进行仿真,分析了输入信号脉冲宽度、输入光功率和波长对产生的超宽带PSM信号的影响,对信号的传输特性进行了研究。结果表明,本文方案对输入信号脉冲宽度和输入光波长具有良好的容忍度,并且给出了输入光功率的优化范围。     

半导体光放大器的偏振光开关性能改进

半导体光放大器(SOA)非线性偏振旋转效应的光开关具有开关速度快、易集成等优点,其开关操作可以通过改变注入SOA中的电流而获得。这种偏振光开关的性能主要受注入光功率与控制电流的大小范围来决定。基于SOA中的偏振主态的概念,分析了非线性偏振旋转效应与控制电流的关系,并对不同功率的注入光进行了偏振旋转实验,分别实现了偏振光开关的操作。实验结果表明:随着注入光功率的增加可以提高光开关的分光比,有效改进光开关的性能。当注入光为5 dBm时,光开关的分光比与消光比均可达到30 dB。     

利用非线性偏振旋转效应的可调谐多波长光纤激光器

提出了一种基于非线性偏振旋转(NPR)效应的可调谐多波长掺铒光纤(EDF)激光器,非线性偏振旋转诱导的强度相关非均匀损耗有效地抑制了均匀加宽增益介质掺铒光纤中的模式竞争,使光纤激光器在室温下产生稳定的多波长输出。其中利用保偏光纤和偏振相关隔离器组成的等效Lyot 双折射光纤滤波器作为波长选择器件,该滤波器可以通过选择合适的双折射光纤长度改变波长间隔,调节偏振控制器改变偏振态实现对波长的精密调谐。实验采用10 m长的保偏光纤(PMF),得到了波长间隔为0.35 nm、最多17个波长的稳定激光输出,并且实现了输出波长在4 nm范围内的连续可调谐。分别采用10:90、30:70和50:50的输出耦合器,激光信号分别从10%、30%和50%的端口输出,得到了最多17、14和13个波长的输出,其波长功率浮动分别为13 dB、10 dB和7 dB,另外,其最大输出功率分别为-7 dBm、-3 dBm和0 dBm。实验结果表明,输出耦合器输出端比例越大,输出波长就越少,各波长激光输出功率越平坦,且输出功率越高。     

环形腔激光器中的双脉冲现象

在基于非线性偏振旋转效应的环形腔激光器中,通过添加一段长为5 m的高非线性光纤,得到了双脉冲的输出,为了检验双脉冲的组成,在激光器的输出放置一个可调滤波器,在中心波长1546 nm 和1558 nm 处分别得到了双脉冲的输出,证明双脉冲是由波长不同的两个单脉冲叠加而成的。     

基于非线性极化旋转技术的640G全光解复用

考虑超快载流子动态特性,文章通过仿真详细分析了基于半导体光放大器的非线性极化旋转效应实现640Gb/s到80Gb/s的解复用方案.结果表明:开关窗口的上升沿随时钟脉冲能量的变化不是很明显,而FWHM和下降沿则随时钟脉冲能量的增加而增加.此外,在相同条件下,当输入的时钟信号为TE模式时,输出的解复用信号具有最高的信道压制比.     

双孤子被动锁模光纤激光器的实验研究

利用非线性偏振旋转(NPR)效应,对被动锁模掺Er光纤激光器同时输出双波带、双孤子的现象进行了实验研究和理论分析。结果发现,激光腔内存在高的线性双折射是得到双波带、双孤子输出的关键条件,提供宽的增益带宽和较大的增益有利于得到稳定的锁模输出。通过在腔内引入较大的线性双折射,在基于NPR锁模技术的被动锁模掺Er光纤激光器中得到了重复频率为7.49 MHz、中心波长分别在1 542 nm和1 557 nm附近的双波带、双孤子锁模脉冲的同时输出。     

基于NPR效应及NOLM的多波长SOA光纤激光器

为了获得具有超窄波长间隔的稳定多波长输出,设 计并实验验证了一种基于非线性偏振旋转(NPR)效应及NOLM的多波长SOA光纤激光器。利用 SOA的NPR效应,将SOA与其他偏振器件组合引起强度相关损耗(IDL)效应,从而抑制SOA均 匀加宽线宽内的模式竞争,实现稳定的多波长输出。Lyot-sagnac滤波器作为波长选择器件 ,选用71 m长保偏光纤(PMF)得到超窄波长间隔。另外NOLM作为功率 均衡器进一步抑制了模式竞争效应并且实现了功率均衡,提高了边模抑制比(SMSR)。通过调 节偏振控制器(PCs),最终在室温下实现了稳定且功率均衡的多波长输出,10 dB带宽内输出的波长数量为184,波长间隔为0.08 nm,SMSR高达22 dB。该激光器可作为DWDM光通信系统 中的光源。     

双波长可切换飞秒锁模光纤激光器

报道了基于非线性偏振旋转技术的双波长可切换飞秒锁模光纤激光器.通过改变泵浦功率以及偏振控制器状态,激光器在波长1533.2 nm和1557.2 nm处可实现双波长锁模,两个波长的间隔为24 nm.在这两个波长之间还可实现可切换运作,对应的3 dB带宽分别为5.53 nm和4.69 nm,脉冲宽度分别为730 fs和89...     

偏振控制锁模光谱边带偏移量的计算及实验验证

通过对光纤中传输的孤子波演化及其色散波相互作用的动力学方程分析,详细推导了环形腔非线性偏振旋转(NPR)锁模光纤激光器中色散波与孤子波相互干涉而产生的脉冲光谱边带偏移量的理论计算公式.并将各级边带波长与脉冲中心波长的偏移量理论值与相应的实验测量值进行了对比,理论值与实验值符合得非常好,其最大误差在4.1%以下.从而解释了在偏振控制被动锁模条件下,环形腔光纤激光器光谱边带产生的原因.     

超低重复频率全光纤被动锁模掺铒光纤激光器

报道了一种新颖的全光纤超长环形腔掺铒光纤激光器。该激光器采用非线性偏振旋转(NPR)技术实现自启动锁模,除了NPR元件外,其余全部由单模光纤(SMF)元件组成。通过加入4km的SMF构成长达4.046km的环形腔,产生了重复频率为50.92kHz的稳定锁模脉冲,最大平均输出功率为2.73mW,对应的单脉冲能量为53.61nJ。