自注入锁定微腔克尔频梳的锁定态研究

当前自注入锁定频梳理论研究在不同参数对于自启动效果的影响的探究尚不完善,用于解释锁定机理的工作点理论与数值仿真的结果差异较大且无法很好地解释部分实验现象。本文利用包含微腔背散射效应的LLE (Lugiato-Lefever Equation)方程,构建了自启动克尔微梳模型,使用基于分步傅里叶算法的数值仿真并结合各参数的物理内涵,探究了模型关键参数对于频梳自启动锁定态的影响;在此基础上,针对现有自注入锁定微腔频梳锁定理论不足的问题,从模型基本公式出发,修正了工作点锁定理论,提升了对自启动数值仿真中锁定态预测的准确性,提高了理论预测与数值仿真和实验结果的契合度。

利用光自注入改善DFB激光器的频率响应

介绍了一种简单有效的自注入方法,通过该方法对直接调制的分布反馈半导体激光器进行光自注入,可以得到非常平坦的频率响应曲线.实验中使用一个环形器和一个1×2耦合器来实现光自注入.实验结果表明,在不同的偏置电流下,适当改变自注入光的偏振状态,频率响应曲线的张弛振荡峰可以得到很好地抑制.

自注入电子束的加速及其对激光尾场的影响

在激光等离子体相互作用中对自注入电子束的加速及其对尾场的影响进行了理论研究.自注入电子束在空泡底部削弱了激光尾波静电场.随着自注入电子束电荷密度的增加,尾波场结构明显改变和空泡纵向变长.随后的鞘层电子须以较高的初始纵向动量才能自注入到不断演化的空泡尾场中.当自注入电子束的库仑场大于空泡内静电场时,该电子束将驱动等离子体尾波场.

Quasi-Z源逆变器纹波自注入APF及其控制策略

单相Quasi-Z源逆变器交流侧二倍基波频率(二倍频)的功率脉动会使其直流侧不可避免的出现二次纹波。针对单相Quasi-Z逆变器直流侧电感二倍频电流纹波问题提出了一种自注入APF控制策略。运用状态空间平均法研究二倍频能量的传递机理,结合Quasi-Z源网络小信号模型,发现占空比扰动可以影响Quasi-Z源网络能量分布。在直通占空比上叠加补偿信号,在不改变电路拓扑结构的前提下,利用Quasi-Z源网络向逆变桥自注入二倍频能量,抑制Quasi-Z源网络输入功率波动。仿真验证了所提控制策略的有效性,Quasi-Z源网络输入电流纹波幅值降低了 81.4%,并结合反馈控制方法对所提控制的响应速度进行了仿真对比分析。

一种基于自注入锁定的谐振式微光学陀螺设计

针对目前谐振式光学陀螺仪灵敏度低以及窄线宽可调激光器体积大无法集成化等问题,提出一种基于自注入锁定的新型谐振式微光学陀螺设计方案。首先,提出的方案中通过拍频检测技术和互易性灵敏度增强的方法,有效地提高了陀螺灵敏度,其理论灵敏度在6 KHz调制频率下可以达到2×10^-4°/h。此外,提出的方案中通过采用一种微型化MHz线宽的分布式反馈半导体激光器(10 cm^3)代替传统谐振陀螺的窄线宽可调谐激光器(480 cm^3),大大降低了陀螺体积和成本。相应的理论分析与设计计算为所提出的谐振式微光学陀螺的工程化奠定了坚实的基础。

基于自注入耦合技术的超低相位噪声QVCO

基于标准0.18μm CMOS工艺,提出并验证了一种改进的用于多相位振荡器的耦合方法。将一种先进的自注入耦合(SIC)技术,用于耦合两个电流复用差分压控振荡器(VCO)。相比较于传统的并联耦合正交VCO(QVCO)而言,所提出的采用SIC技术的QVCO在没有增加功耗的前提下,表现出了更低的相位噪声。所提出的SIC-QVCO在16.41GHz振荡频率下,相位噪声为-119.7dBc/Hz@1MHz,并且调谐范围高达1.66GHz,直流电源电压和电流分别为1.8V和5.28mA,芯片尺寸为0.3mm×0.9mm。

激光自注入放大技术的实验研究

分析了激光自注入放大技术过程中需各种因素对输出光性能参量的影响,通过实验过程研究寻找出最佳的放大器结构参量选择设计,证实自注入放大方法的实效即实现理想激光光放大,输出飞秒级超短脉冲激光,为激光器放大器设计提供了指导.

DFB半导体激光器自注入锁定失稳因素分析

分布反馈(Distributed Feedback,DFB)半导体激光器具有体积小、成本低和工艺成熟等优势,但兆赫兹量级的线宽使其应用范围受限。采用环形谐振器对其进行自注入锁定,可将线宽压窄到千赫兹量级,但仍存在锁定不稳定的问题。文章采用四只不同的环形谐振器对DFB半导体激光器进行自注入锁定,通过实验监测自注入锁定时多个端口的光功率、偏振态和光波长的变化,揭示影响DFB半导体激光器自注入锁定稳定性的因素有谐振模式跳变、偏振态跳变,以及外界温度和振动引起的锁定环路的相位变化,且使用不同类型的环形谐振器进行锁定时,主导的影响因素不同。控制这些影响因素可以改善DFB半导体激光器自注入锁定的稳定性,使DFB半导体激光器自注入锁定技术有更好的应用效果。

Si^+自注入Si晶体中缺陷分布的计算模拟

在两体近似碰撞模型基础上,采用SRIM程序对自注入硅离子及其造成的损伤在样品的分布进行了研究,模拟了Si+自注入Si晶体的Si+深度分布几率和注入时的能量传递。计算结果表明:在相同注入能量的情况下,注入Si+的分布概率是恒定的,在注入过程中电离能是阻止Si+进一步深入的主导因素。论文还初步讨论了注入剂量和退火温度对发光强度的影响,以及W缺陷的可能形成原因。

自注入锁定DFB半导体激光器用作φ-OTDR光源研究

φ-OTDR分布式振动传感系统需使用窄线宽和频率漂移率小的相干光源,DFB半导体激光器的线宽通常在MHz量级且频率稳定性差,无法直接用作φ-OTDR系统的光源。本文使用光纤环形谐振器利用自注入锁定的方法来压窄DFB半导体激光器的线宽并稳定其频率,并且将其作为φ-OTDR分布式振动传感系统的光源。自注入锁定实现了约300倍的线宽压窄,振动传感实验显示该系统有时能测到振动信号有时不能,表明锁定过程中的跳模是自注入锁定激光器用于φ-OTDR振动传感系统时需要克服的困难。

基于改进同步解调方式的三级式同步电机无位置传感器起动控制

针对航空三级式同步电机起动控制中存在的转子位置信息获取困难问题,在励磁电压高频谐波自注入方法分析的基础上,该文基于同步解调的基本思路,提出了一种无需极性判断和励磁电流采样环节的同步解耦信号生成方式,并根据主发电机中响应电压谐波的频谱特性设计了位置误差信息提取的精准谐波消除滤波器,可以降低转子位置估计闭环系统的阶次,增强系统的稳定性以适应更宽的转速范围。最后通过仿真和实验证明了所述改进同步解调方法能够实现高精度和宽转速范围的三级式同步电机无位置传感器起动控制。

GS-DFB半导体激光器的光自注入技术

报道了一种光脉冲自注入的新方法 ,它能使增益开关 DFB激光器输出光脉冲的时间抖动从 5.7ps减小到 1.2 ps,分析了注入光延迟时间及功率对时间抖动的影响 ,指出为取得抑制时间抖动的最佳效果 ,必须选择合适的反馈光脉冲延迟时间和适当的反馈光功率。实验中观察到在增益开关 DFB激光器光脉冲建立期间注入反馈光时 ,输出光脉冲会发生严重畸变。

双波长自注入式光纤光栅外腔脉冲半导体激光器

提出了一种用两个光纤光栅作法布里珀罗半导体激光器的外反馈元件 ,在外加正弦信号的驱动下工作在增益开关状态的双波长自注入式脉冲半导体激光器。对两个波长对应的谐振腔的腔长相同与不同的两种情况进行了实验研究 ,并成功地获得了波长为 15 5 5 .97nm和 15 5 7.9nm ,脉冲宽度约为 45ps和 70ps,重复频率约为

自注入式固体Ce^(3+)∶LuLiF_4激光器中紫外亚纳秒脉冲序列的产生

提出一个注入式结构，它可以用在各种脉冲激光器中产生短脉冲序列。在这个结构中，从短腔种子激光器产生单一的亚纳秒脉冲，这个种子脉冲在同一增益介质中被再生放大，直到增益衰减到最小。用一个１０ｎｓ脉冲激光器泵浦固体激光介质Ｃｅ３＋∶ＬｕＬｉＦ４，直接地，被动地产生了紫外亚纳秒脉冲序列。

基于法布里-珀罗激光器自注入锁定的波长可调谐激光器

提出了一种基于法布里-珀罗(F-P)激光器自注入锁定的可调谐激光器方案。F-P标准具从F-P激光器多纵模光谱滤出单个纵模,再注入F-P激光器,抑制边模,实现激光器单模运转。通过快速调谐F-P激光器驱动电流,改变F-P激光器的梳状多纵模光谱,利用变化的F-P激光器梳状光谱和固定的F-P标准具梳状透过谱的游标效应,实现波长的大范围调谐。对快速波长可调谐激光器的静态特性进行研究,得到18组可用单纵模,调谐范围为1535.2~1548.68nm,单纵模的边模抑制比为40dB,各波长输出功率差异小于15dBm,频率间隔为100GHz。对快速波长可调谐激光器进行波长调谐实验,不同波长之间的调谐时间在60~100ns范围内,验证了该方案的可行性。

基于自注入锁定的光纤光栅传感解调技术

提出了一种基于自注入锁定的光纤光栅传感解调方法。采用光纤激光器结构,通过自注入锁定方法将激光器的输出波长锁定在传感光栅的反射波长处。利用啁啾光纤光栅的色散特性,将激光器波长的变化转化为谐振腔腔长的变化,利用激光拍频完成对激光波长变化的测量。阐述了所述方法的结构和测量原理,以温度传感为例进行了实验研究。所提方法具有解调系统简单、稳定性好、传感距离不受限制、兼容性良好的优点。

自注入锁定外腔超窄线宽半导体激光

小尺寸低功耗的超窄线宽半导体激光是相干通信、光纤传感等领域的核心器件。采用品质因子Q>10^(8)且腔长为7 mm的法布里-珀罗光腔,设计并封装了波长为1550 nm的环形结构的小型自注入锁频激光样机,采用基于100 km光纤的自延时外差方法,测得3 dB线宽约为200 Hz,洛伦兹拟合线宽约为20 Hz。未来可通过提高Q值,改进封装,进一步压窄激光线宽,提供比光纤窄线宽激光性能更加优异的小型窄线宽激光产品。

基于锁相环的光电振荡器频率稳定化研究

通过构建小数分频锁相环,将一个工作于X波段的OEO(OptoElectronic Oscillator,光电振荡器)与OCXO(Oven-Controlled Crystal Oscillator,恒温晶体振荡器)进行锁相,得到了输出信号相位噪声和长期频率稳定度的提升。从PLL(Phase-Locked Loop,锁相环)环路传输特性出发,理论分析了PLL输出信号环路带宽内相位噪声水平和作用范围。为降低OEO整体的相位噪声,采用SIL(Self-Injection-Locking,自注入锁定)使OEO在10Hz^10kHz频偏处的相位噪声得到20dB以上的抑制。在此基础上将此SIL OEO与一个频率为100 MHz的OCXO锁相,获得了频率为9.95GHz、相位噪声为-55dBc/Hz@10Hz和-124dBc/Hz@10kHz的微波信号输出,其频率的重叠阿伦方差在100s平均时间内达到1.14×10^(-11),证明了提出的方案对提升OEO频率稳定性具有一定的实际意义。

基于法布里-珀罗激光器的超高重复频率光脉冲生成技术

本文提出了一种新的基于双模自注入锁定DC电流驱动的法布里-珀罗半导体激光器(FP-LD)来生成超高重复频率,高功率光脉冲的简单方法。传统的基于注入锁定增益开关调制的FP-LD产生光脉冲方法,存在输出脉冲重复率低(通常小于10GHz)、啁啾大和低输出功率的缺点。文章提出的方案中,通过一个带直流偏置的FP-LD与两个均匀光纤布拉格光栅(FBG)相连,来实现双模自注入锁定输出。该输出信号再进入一根长的、高度非线性的光纤(HNLF)中,通过自相位调制和反常色散之间的相互作用可获得高频光脉冲。实验结果,在FP-LD相邻的两个纵模同时注入锁定时,可获得了重复频率为139.6GHz宽度为1.6ps和时间带宽积为0.34的孤子光脉冲,峰值功率为120mW。我们还观察到当改变光栅的应力,可选择相间隔的两个纵模同时注入锁定,重复频率为279.2GHz的光脉冲序列,由于该脉冲序列的四波混频增益较139.6GHz序列低,因此四波混频效应不明显。该方案结构简单,成本低廉。

WDM-PON调制技术的探讨

本文简要描述了WDM-PON的基本结构和基本技术,WDM-PON的双向调制技术。在此基础上,较详细地分析了WDM-PON上下行的调制配置,最后,从调制域的观点来讨论基于RSOA的ONU和基于注入锁定FP-LD的ONU。