一种基于辅助变频技术的低噪声光电振荡器

微波光电振荡器是一种新颖的、有发展前途的高质量微波信号源。光电振荡器高频、多模振荡的工作特性要求环路中必须使用窄带滤波器,其相对带宽限制了环路中的光纤长度,制约了通过增加光纤长度降低相位噪声的方法。文中创新性地提出了一种辅助变频技术,通过降低滤波频率拓展滤波器相对带宽,同时能够对消变频振荡器的相位噪声。应用此技术的光电振荡器理论上突破了光纤长度限制,具有更低的相噪。通过实验对比光电振荡器采用该技术前后的相位噪声特性,结果表明,辅助变频技术使光电振荡器的光纤长度提高了一个数量级,明显降低了相位噪声。

用光电振荡器提取帧时钟实现4×10Gb/sOTDM信号165km传输

本文报道了一个以光电振荡器 ( OEO)为帧时钟提取装置的 4× 1 0 Gb/s光时分复用通信实验系统 .复用信号在 1 65km SMF中传输的功率代价是 0 .

基于波长双环路结构的新型光电振荡器的研究

提出了一种新型的基于波长双环路结构的光电振荡器方案.在此方案中,利用两个激光器产生两束波长不同的连续光,分别通过两段长度不同的光纤构成双环路结构,利用光学游标效应可以获得单一的起振模式.通过理论分析可知,不同波长的两束光载波在耦合时,几乎不会产生随机拍噪声.实验中,获得了X波段(8—12 GHz)内频率可调谐的高质量微波信号.通过测量,信号的边模抑制比达到60 d B,相位噪声为-132.6d Bc/Hz@10 k Hz.同时,利用锁相环技术,通过光纤拉伸器有效补偿系统的腔长漂移,因此振荡频率的稳定性得到极大改善.系统的频率漂移在2 h内小于±84.3 m Hz.另外,测得的微波线宽为5.3 m Hz,Q值在1012量级,具有很高的谱纯度.

中红外LiNbO_3和KTP光参量振荡器的比较研究

为选择适合中红外光参量振荡器(OPO)的非线性晶体,研究了LiNbO3和KTP光参量振荡器的特性.LiNbO3OPO采用非共线泵浦、短波长信号波腔内完全谐振以及非谐振闲频波高耦合输出结构,可调谐范围为3.0～4 5μm,最高输出能量为12mJ,能量转换效率为4 5%.由于KTP晶体在3.0～4.0μm范围内吸收严重,非临界相位匹配的KTPOPO在3 3μm最高输出能量仅为2mJ,转换效率为1%.

制约纳秒级OPO输出线宽的因素及部分数值计算

在“计算机 单片机定量高精度控制BBO OPO宽频带窄线宽多波长输出”实验的基础上 ,专门讨论了制约纳秒级OPO输出线宽的因素 ,并作了部分数值计算。

光致散射对外泵浦相位共轭腔光束质量的影响

用 Ce:Fe:LiNbO_3晶体构成了四种形式的相位共轭振荡器,分别在自启动与外启动两种工作方式下观测了输出光束的横向分布.结果表明,该晶体的光致散射效应破坏了此类光腔中高斯模的形成.采用外启动方式可以减轻这种破坏。

3～5μm中红外激光对抗武器系统

本文论述了3～5μm中红外激光对抗武器系统发展的迫切性,讨论了现有中红外激光对抗武器技术体制,分析了3～5μm中红外激光对抗武器系统的研究现状和发展趋势。

重复频率可调谐的超低抖动光窄脉冲源的研究

提出了一种新型的基于光电振荡器的重复频率可调谐的超低抖动光窄脉冲源.光电振荡器系统可以产生超低相位噪声的微波信号;被该信号调制的直调光经过两次相位调制之后,使光脉冲的啁啾增强;再通过一段色散补偿光纤,光脉冲被进一步压窄.实验中使用YIG可调滤波器,可以得到8—12 GHz内步进为200 MHz的可调谐微波信号,因此光脉冲的重复频率具有可调谐性.当微波信号即脉冲重复频率为9.6 GHz时,测得脉冲宽度为3.7 ps,相位噪声为-130.1 dBc/Hz@10 kHz.由此得出光脉冲的瞬时抖动为60.1 fs(100 Hz—1 MHz),因此该方案产生的光窄脉冲源具有超低的抖动.

横向模谱方法的三维FEL振荡器的数值模拟

用新的３－ＤＨＧＦＥＬ程序分别计算分析了无限长、有限长和短电子束微脉冲产生的自由电子激光的特性。在前两种情况下得到的结果与原有的３－ＤＯＳＩＦＥＬ程序计算得到的结果符合较好，而３－ＤＨＧＦＥＬ程序所用机时可大大缩短。在后一种情况下初步计算分析了北京自由电子激光器的光场演化特性。

Ar^+激光器泵浦的连续波KTP光学参量振荡器研究

对Ar+激光器泵浦的连续波KTP光参量振荡器(cwKTP-OPO)进行了理论研究。讨论了KTP-OPO的相位匹配,计算了KTP的有效非线性系数、走离角及允许角,数值模拟了KTP-OPO的转换效率和振荡阈值。同时,分析了相位失配、晶体长度以及输出镜耦合率对转换效率和阈值的影响。本文对连续波KTP光参量振荡器的初步设计和优化有一定的参考价值。

增益光栅在全息激光振荡器中的应用

增益光栅作为一种动态衍射元件,可构成一种环形腔,只需一束光波即可形成光栅并产生位相共轭波,因此该现象被称为自泵位相共轭(SPPC)。SPPC环形谐振腔具有修正位相失真的功能。由于其具有远大于1的反射率,用一个部分反射器取代输入光束,则系统就成为自启动的。在增益介质中写入体积增益光栅可用于高功率激光系统中光束质量的控制。本文综述了增益光栅的瞬态动力学特性和频谱滤波特性以及各种类型光栅在自启动全息激光振荡器中的贡献。

环行调Q单纵模振荡器的研制

通过腔内标准具的使用、腔型的优化以及腔参数的调整，研制了激光波长为１．０６２μｍ、脉冲宽度１５～４０ｎｓ可调、激光能量５ｍＪ、重复频率４０Ｈｚ、能量的绝对抖动优于８％、脉宽的绝对抖动优于１０％、单纵模几率准１００％的振荡器。先进的腔型设计、良好的稳定性和高的性能价格比为ＩＣＦ驱动器激光预处理系统提供了良好的种子光。

利用相空间压缩法控制光折变振荡器的时空混沌

光折变振荡器在一定的参数条件下表现出分岔与混沌等非线性特征,然而有时混沌是有害的。本文利用相空间压缩法实现在环形腔光折变振荡器中的时空混沌控制。

一种新型高性能微波振荡器—光电振荡器

文章主要介绍一种基于微波光子技术的新型微波振荡器——光电振荡器。光电振荡器采用低损耗的长光纤或高Q光谐振器作为储能单元,可产生数MHz至上百GHz的微波或毫米波信号,产生信号的相位噪声低至-163d Bc/Hz@10k Hz,并具有光电两种输出,是一种非常理想的高性能微波振荡器。文章阐述了光电振荡器的工作原理和特性,评述并讨论了光电振荡器的发展现状及实用化的难点,展望了光电振荡器可能的发展趋势。

一种基于串联谐振腔的高性能光电振荡器

提出了一种利用串联谐振腔来抑制光电振荡器边模的方案.此方案中,在传统光电振荡器结构中加入无源微波谐振腔结构来提高滤波器的Q值.分析了该结构的基本原理,并与传统光电振荡器结构进行对比,此结构能有效提高边模抑制比.实验中产生了10 GHz的微波信号,所测得的边模抑制比达72 dB,单边带相位噪声为-122 dBc/Hz@10kHz.同时,利用锁相技术,振荡频率的稳定性得到了很大的改善,在3 h内漂移小于±4 Hz.该方案无需增加有源器件,保留了传统光电振荡器低相位噪声的优势,又有效抑制了边模,为光电振荡器的应用提供了一种新的方法.

发展中的光参量振荡器技术

本文介绍了光参量振荡器的发展历史，详细的论述了各种光参量振荡器最新进展状况，并分析了其可能的发展趋势。

基于双环混频光电振荡器的可调谐微波频率梳产生

随着无线通信的速率提升和微蜂窝趋势,光载微波技术已经成为重要的发展趋势,而光生多载波系统是光载微波的最重要的技术之一.本文提出了一种基于双环混频光电振荡器(OEO)的可调谐光载微波频率梳产生方案,可同时实现多频段微波信号产生,从而高效低成本地为无线节点提供光生微波载波.方案采用混频双环OEO系统,通过工作在增益开关状态的直调激光器,利用其非线性动态特性产生多频率光载微波频率梳信号,并采用双路微波滤波器分别滤出两个相邻频率的微波信号,并利用二者的差频反馈注入直调激光器构成光电谐振.利用偏振双环结构抑制长谐振腔引起的边模问题,提高了输出信号的噪声特性.经过实验分析,得到了低相噪的多路微波信号,并最终实现了间隔797.4 MHz的稳定的微波频率梳信号,一阶载波相位噪声低于-101.7 dBc/Hz@10 kHz,-115.2 dBc/Hz@50 kHz.因此该方案产生的光载微波频率梳信号具有低噪声的优点,适用于光载微波通信系统.

基于ADuC842的中红外激光光斑测量系统设计

为了测量中红外激光远场光斑,采用光电探测器阵列法研制了一套探测系统。主要包括激光功率衰减装置、中红外光导型HgCdTe探测器阵列、信号调理电路、模数转换单元、ADuC842微控制器和RS-232接口。设计了中红外光电探测器阵列和相应的信号放大电路,设计了ADuC842的外设接口和数据采集程序。测量系统在实验中得到了应用,给出了实验中典型的波形和单帧光斑。光斑测量系统的空间分辨力为1 cm,光斑数据刷新频率为8 Hz。

BBO光参量振荡器压窄线宽实验研究

本文对０．５３２μｍ泵浦ＢＢＯ光参量振荡器进行了线宽压窄的实验研究，在简并点处获得小于０．１ｎｍ的输出线宽，参量转换效率达１２％。

准光学栅格振荡器阵列的分析与设计

运用感应电动势法（ＥＭＦ）对准光栅格阵列进行分析，给出了平面栅格的等效电路模型。结合有源器件的等效电路模型，采用节点分析法对栅格的完整等效电路模型求解环路增益。在Ｗｉｎ９５平台下，编制了平面栅格振荡器阵列的辅助设计程序，设计计算结果与国外文献报道吻合得较好。