相位调制微波光传输链路特性分析

常规的微波光子系统采用强度调制方式实现微波信号的电光转换,由于调制器采用马赫-曾德尔干涉结构(MZI),系统性能不仅受到自身正弦响应特性的制约,而且需要进行偏置点控制,因此存在动态范围受限、系统控制复杂以及3 dB固有损耗带来的效率不足的问题,而采用相位调制可避免该问题。围绕相位调制光传输链路,为了完成相位调制信号的光电解调,文章提出采用薄膜滤波器通过边带抑制与边带选通两种方式实现相位调制到强度调制的转换,并分析了链路射频性能与器件参数之间的映射关系。实测对比了相位调制与常规强度调制链路之间的传输特性,通过分析可知,在相同链路配置条件下,相位调制链路具有更高的传输效率,而且光滤波带来的均衡作用,使得相位调制链路的3 dB带宽比强度调制链路大两倍。

微环外腔可调谐窄线宽半导体激光器特性分析

对基于氮化硅的微环外腔反馈窄线宽半导体激光器进行了性能表征和研究。通过对增益芯片的驱动电流、两个微环热电极电压、相位节热电极电压和半导体制冷器(Thermoelectric cooler,TEC)温度控制等参数的调节,实现了C波段可调谐输出,所提激光器的边模抑制比≥52 dB,输出功率>10 dBm。通过对激光器高频白噪声进行表征,计算得到激光器的线宽为0.84 kHz,相位噪声在0.01、0.1和1 kHz处分别为581.04、60.47和6.70μrad/Hz^(1/2)。通过对激光器的相对强度噪声(RIN)进行测试,在1~20 GHz范围内,激光器RIN≤-156 dB/Hz。基于上述优异的性能,基于氮化硅的微环外腔反馈窄线宽半导体激光器有望在光纤传感、微波光子、相干通信和多普勒激光雷达等领域发挥潜在应用价值。