基于直流光注入直调DFB-LD的可调光毫米波信号产生技术

提出了一种基于直流光注入直接调制分布反馈式半导体激光器(DFB-LD)的载波可调的光毫米波生成方案,利用直接调制DFB-LD的输出瞬态波长随驱动电流增大而蓝移的特点,将直流光注入至直调DFB-LD的0码波长附近注入锁定。锁定的直调激光器在1码时输出的蓝移波长与原注入波长相位相干,再通过光电探测器将拍频信号转换为调制的光毫米波信号。实验重点讨论了40GHz光毫米波的产生,同时完成了30、40、50和60GHz光毫米波的可调谐性实验。本文的方案结构简单,无需外调制器和微波本振,载波可调并可产生高至60GHz光毫米波信号,可作为光/无线混合接入中成本节省的光上变频方案。     

端面反射对集成光源高频特性的影响及其抑制

研究了分布反馈型半导体激光器（DFB-LD）与电吸收（EA）调制器集成光源中调制器端面残余反射对器件高频特性的影响及其消除。针对在DFB-LD／EA集成光源小信号调制响应曲线低频段观察到的异常起伏,测量了DFB-LD的强度噪声谱,比较了不同反向偏压下EA调制器的调制响应。实验结果表明,对集成器件调制响应的干扰主要是来自于EA调制器端面的残余反射而不是微波调制信号的串扰。为了抑制调制器端面的光反射,优化了抗反镀膜工艺,基本消除了调制响应的异常起伏,有效改善了集成器件的高频调制特性。     

基于法拉第旋转镜的相位可调光电振荡器

为了有效实现光电振荡器(OEO)输出信号相位可调 ,提出了一种基于法拉第旋转镜的OEO。利用放大器 和滤波器构成电增益环腔,电增益环腔、直接调制半导体激光器(DFB-LD)和光 电检测器构成OEO环路。通过光分路器 得到经过调制后的光信号,结合级联光环形器和法拉第旋转镜结构,改变级联法拉第旋转镜 的个数,可以对应得到 相位延迟90～360°的射频(RF)信号,在实验结构简单的条件下,有 效实现了OEO输出信号的相位调谐。实验结果表 明,每增加一组光环形器和法拉第旋转镜结构,输出的RF信号相位延迟90°。当光纤长为2km,电增益环腔长 为0.5m时,得到频率为10.8GHz、边模抑制比大于50dB和相位噪声为－104.8 dBc/Hz@10kHz的RF信号。     

基于双平行马赫曾德尔调制器和受激布里渊散射效应的十倍频毫米波信号生成

提出了一种基于双平行马赫-曾德尔调制器(DPMZ M)和受激布里渊散射(SBS)效应的10倍频mm 波信号生成方案,具有覆盖频段高和频谱纯度高等优点。在本文方案中,低频率的射频(RF )信号通过DPMZM 对激光器发出的光波进行调制,调节直流偏置电压,使DPMZM的主调制器和两个子调制器均 工作在最小传 输点(MITP),抑制光载波和偶数边带,进一步调节两个子调制器的调制深度和移相器的相 移,抑制一阶和 七阶边带,留下三阶和五阶边带,然后利用SBS效应进行布里渊边带滤波滤除三阶边带,仅 保留五阶边带, 再经光电探测器(PD)拍频即可获得10倍频mm波信号。通过仿真实验,以10 GHz的R F信号为驱 动信号,得到了100GHz的mm波信号,验证了方案的可行性。     

受激布里渊散射在被动毫米波综合孔径成像中的运用

提出了一种将受激布里渊散射(SBS)应用于被动毫 米波综合孔径成像中的方案。运用光纤SBS效应,对毫米波的 抑制载波双边带(DSB-SC)调制信号的一个边带进行放大同时抑制另一个边带,实现毫米波 信号的抑制载波单边带(SSB-SC)调制。将该方案应用 于被动毫米波综合孔径成像中,在获得毫米波信号上变频的同时实现了光学滤波以及单边 带功率放大。深入分析了SBS实现SSB-SC调制的原理以及运用于被动毫米波综 合孔径成像中的可行性。实验结果表明:本文方案可以有效 实现毫米波的上变频、功率放大及滤波功能;与传统电光调制系统相比,本文方案简单有效 ,由于系统对携带毫米波信息的边带有放大作用,可以运用于毫米波功率较低时的成像。     

LED显示屏驱动电流的潜在电磁干扰分析

为了控制对发光二极管(LED)显示屏亮度调制时电 源电流产生的电磁干扰(EMI),对3种脉冲宽度调制(PWM)调光方法下显示 屏的电源电流频谱进行了研究。首先比较了线性、离散和选通3种PWM的调光原理和潜在 EMI,设计了基于电流频谱分析的EMI评估法,并通过对单亮度和亮度均匀渐变图像 的仿真,验证了评 估法的有效性;最后通过对LED显示屏真实图像显示时的电流频谱分析,比较了3种调光方 法的潜在EMI。实验结果表明:线性PWM方式下,同时点亮LED会产生较大的EMI;离 散PWM对消耗电流的 延展和码制对消作用,可以有效地减小EMI;选通PWM随着选通等级的提高,最小点 亮脉冲变窄不利 于减小EMI。本文的分析结果可用于在LED显示屏产品设计时,合理进行EMI分析 与分配,预估产品的电磁兼容性。     

光谱宽度对偏振度与差分群延时关系影响的研究

理论推导出准单色光波情况下、输入信号为高斯脉冲时偏振度(DOP)与差分群延时(DGD)关系的简明解析表达式.通过对偏振度公式的理论分析,得出了DOP随DGD变化的关系由分光比以及光源的光谱宽度决定的结论.用不同光谱宽度的10 Gbit/s归零(RZ)伪随机码光源实验研究了DOP与DGD的关系,实验结果表明了理论推导和分析的正确性.理论分析表明 ,除了分光比参数外,只有能够影响光谱宽度的参数才会对DOP-DGD关系式产生影响,如调制码型、调制啁啾和脉冲变换极限宽度等,而其它因素则与DOP-DGD关系式无关,如色散、线路啁啾以及脉冲实际宽度等.     

频谱分割ASE注入波长锁定FP-LD的研究

文章分析了频谱分割放大自发辐射(ASE)注入波长锁定法布里-珀罗激光器(FP-LD)光谱随注入种子光光功率的变化情况.实验研究了ASE频谱分割光源注入波长锁定FP-LD的增益和边模抑制比(SMSR)随注入ASE光功率以及FP-LD注入电流的变化关系.最后比较了经过不同频谱分割方法的注入波长锁定光信号在波分复用-无源光网...     

功率因数电路的扩频校正和电磁抑制

分析了脉冲宽度调制的频谱特征,利用PWM集成电路和直流母线的脉动纹波电压,实现有源功率因数校正电路中的频率调制;分散干扰噪声频谱,降低噪声信号峰值,抑制电磁干扰;同时减小输入电流谐波失真,提高输入功率因数。调制电路简单实用,在高压钠灯电子镇流器上成功应用。     

基于受激布里渊散射放大效应的可调谐多波长激光器的研究

为了获得高质量的可调谐多波长激光器,提出并 验证了一种结构简单的基于受激布里 渊散射(SBS)放大效应的多波长激光器。首先设计了单频布里渊环形腔激光器,将单频 激光信号 作为信号光,通过SBS放大效应实现了超过12个波长的激光输出,且 产生的波长数可以 进一步增加。该激光器的波长间隔为0.087nm,通过调节泵浦波长和 功率实现了可调谐的多 波长输出。在20 min的时间间隔内,测量了信号的稳定性, 实验结 果表明, 本文的多波长激光器展现了较高的稳 定性。     

基于分布反馈激光器布里渊散射的高精度光谱测量

实现了一种基于光纤中受激布里渊散射(SBS)效应 的高分辨率光谱测量技术。使用连续可调谐分布反馈(DFB) 激光器作为泵浦光,与待测信号光在单模光纤(SMF)中发生受激布里渊放大相互作用,由此 实现对待测光的高分 辨率光谱测量与分析。DFB激光器的波长扫描通过高精度温度调谐来实现。与相关报道 中使用的外腔 可调谐激光器对比,DFB激光器具有体积小、成本低的优势。同时在波长扫描过程中,对DFB 激光器的输出光进行自 拍频处理获得其实时扫描速率,以此校正激光器的实时扫描波长,提高测量准确度。实验 初步验证了本文高分辨率光谱测量技术的可行性,并获得了0.24pm 的光谱分辨率。     

一种利用布里渊谱宽确定光纤SBS阈值的新方法

针对传统的通过功率信息测量所得受激布里渊散射阈值偏高的问题,提出了一种利用布里渊散射谱宽确定光纤受激布里渊散射阈值的新方法。分析了本地外差检测的原理及布里渊散射谱宽与入纤光功率的关系;设计了基于本地外差检测的布里渊散射谱测量系统,在常温下对不同长度标准单模光纤的受激布里渊散射阈值进行了测量。实验结果表明:当光纤长度分别为48.8 km和9.5 km时,根据功率信息获得的受激布里渊散射阈值对应的布里渊散射谱宽均接近恒定值10 MHz,此时已发生严重的泵浦耗尽效应。利用布里渊散射谱表现出的低入纤功率时谱宽的线性下降特性和高入纤功率时谱宽的功率无关特性确定的两种光纤长度下的受激布里渊散射阈值分别为1.12 mW和3.8 mW,对应的布里渊散射谱宽分别为24.86 MHz和23 MHz,其值近似等于布里渊自然线宽。文中的研究结果对布里渊光时域反射系统最大入纤光功率的确定具有重要的参考价值。     

介质化学结构对受激布里渊散射特性的影响

为了研究介质化学结构与受激布里渊散射(SBS)的关系,分析了介质化学结构对极化率、电致伸缩系数、增益系数、声子寿命、布里渊频移、吸收系数和光学击穿阈值等受激布里渊散射特性的影响。讨论了不同介质SBS特性有差异的因素。     

脉冲预泵浦瑞利BOTDA系统的解析模型与仿真

将脉冲预泵浦的概念引入瑞利布里渊光时域分析系统,利用由传感脉冲和经微波调制的预泵浦脉冲组成的阶梯脉冲作调制信号,通过作为探测光的时间有限的预泵浦脉冲1阶边带的瑞利散射与传感脉冲的受激布里渊作用,实现布里渊信号的时域整形,减小非本地效应;通过预泵浦脉冲0阶基带和传感脉冲的受激布里渊作用,实现布里渊信号的谱域整形,有效地解决空间分辨率和测量精度之间的矛盾。利用频域法求解瞬态耦合波方程,建立了阶梯脉冲光在光纤中受激布里渊作用的解析模型。仿真结果表明,当传感脉冲宽度为5 ns、峰值功率为100 mW,预泵浦脉冲宽度为50 ns、峰值功率为16 mW时,在空间分辨率0.5 m内受激布里渊散射增益在0.14 m处达到最大值,然后近似线性下降至0.37 m处,其余位置近似为零;系统布里渊散射谱宽近似为35 MHz,约为传统瑞利布里渊光时域分析系统布里渊谱宽212 MHz的1/6,在相同空间分辨率下提高了频率测量精度。     

Bandwidth-reconfigurable single-passband microwave photonic filter based on stimulated Brillouin scattering

A bandwidth-reconfigurable filter is necessary to meet the need of growing communication capacity and signal coverage frequency range. The stimulated Brillouin scattering (SBS) gain spectrum as a filter passband is used to extract desired microwave signals. Due to the fact that the passband is formed by mapping the Brillouin gain spectrum, bandwidth reconfigurability can be implemented by changing Brillouin gain linewidth. In this paper, a scheme using a 5-lines optical comb acting as a Brillouin pump is experimentally demonstrated. The spectrum of the 5-lines optical comb is extended by a binary phase shift keying (BPSK) pulse modulated signal. Experiments have shown that the 3-dB and 20-dB bandwidths of the filter are 196 MHz and 257 MHz, respectively, and its 20-dB shape factor is 1.31. The passband ripple is ~3.5 dBm with stop-band rejection of 20 dBm under 15 dBm optical pump power.     

光纤受激布里渊散射的光信号特性分析

为了研究抽运光的脉冲宽度对布里渊散射光的影响,对光纤传感系统中基于受激布里渊散射的三波耦合方程进行了分析,采用频域分析和一种微扰近似理论推导了散射光的近似表达式,然后通过数值计算分析了散射光随着脉冲宽度的变化规律。结果表明,在宽度接近于20ns(声子寿命)的脉冲下,散射谱出现多波峰结构;当宽度越来越接近于40ns时,主波峰逐渐增大,次波峰逐渐减小;当采用的脉冲宽度远远大于声子寿命时,散射谱只出现一个波峰并且维持一个波峰不变。此研究为传感中选取合适的脉冲宽度提供了参考。     

分布式光纤传感中布里渊动态光栅研究现状与发展趋势

在保偏光纤两端同一偏振方向上注入两束泵浦光,产生受激布里渊散射并激发出相干声波场,该声波场会对介质折射率进行调制,即形成布里渊动态光栅。利用该动态光栅可实现温度与应变高精度的分布式测量以及多参量的同时传感,并具有读写分离、光谱可调等优点。文章从原理上详细介绍了布里渊散射与布里渊动态光栅的产生原理,并对比分析了布里渊动态光栅在光纤传感方面的优势。针对现阶段布里渊动态光栅在布里渊光相干域与布里渊光时域中的应用进行详细综述,指出了各自的不足与改进后取得的进展。最后,对布里渊动态光栅在分布式光纤传感技术中的发展进行了总结与展望。     

SBS—FOG中受激布里渊散射光偏振特性的理论分析

本文考虑了双折射效应对保偏光纤两个偏振主轴方向上受激布里渊散射（SBS）光增益的影响,利用Jones矩阵理论分析了受激布里渊散射光纤陀螺（SBS－FOG）敏感环中在保偏光纤熔接点进行角的偏振主轴旋转后受激布里渊散射光的偏振特性,得出当θ=90度时,在敏感环中的受激布里渊散射光不仅具有最大偏振度,而且还使其中的两个本征偏振态（ESOP）达到稳定的结论。θ     

Reduction of bit error rate performance deterioration caused bystimulated Brillouin scattering in high-power CPFSK coherent opticaltransmission systems

The characteristic phenomena of demodulated waveform distortion and bit error rate (BER) performance deterioration caused by stimulated Brillouin scattering (SBS) in CPFSK coherent optical transmission systems with erbium doped optical fibre booster amplifiers are investigated for the first time, experimentally. The effectiveness of reducing the BER deterioration by adjusting the threshold voltage bias of the decision circuit in a 2.5 Gbit/s heterodyne receiver is clarified     

BOTDA系统偏振效应研究动态

文章对布里渊光时域分析(BOTDA)分布式光纤传感系统中的偏振效应机理及受激布里渊散射的矢量模型分析进行了阐述。对目前国内外的研究现状,从受激布里渊散射效应中偏振相关布里渊增益谱分析、控制偏振态以及抑制偏振衰落技术等方面进行了详细介绍。布里渊光纤传感系统矢量建模分析和偏振态控制技术具有很好的研究前景,对未来研究中利用偏振态的敏感特性进行分布式传感光纤的温度、应变和振动信息测量及抑制偏振衰落来提高光纤传感系统空间分辨率都具有参考价值。