光电振荡器是一种采用光电结合方式的新型微波频率源，其利用光学长时储能，可以实现极低相位噪声的信号输出。文章研究了光纤中散射噪声对光电振荡器相位噪声的影响，重点介绍了基于相位调制等效展宽激光线宽，抑制布里渊散射噪声架构，通过理论公式推导以及实验验证，表明了上述架构可极大改善光电振荡器的相位噪声。实验中采用调制频率为50MHz、调制幅度为3.1的相位调制信号对激光线宽进行等效展宽，得到在10GHz频率下为-157.3dBc/Hz@10kHz的极低相位噪声信号输出。
相位调制 激光线宽 极低相噪 光电振荡器 phase modulation laser line-width ultra-low phase noise optoelectronic oscillator
光学波束合成技术是利用光信号作为载波携带射频信息而实现的一种新型的宽带射频波束合成技术, 即用光信号来传输以及分配射频信号, 实现射频信号的光波控制。文章介绍了基于微波光子的光学波束合成原理, 重点介绍了光非相干和光相干波束合成架构, 通过详细的理论公式推导以及软件仿真, 表明上述两种光学波束合成架构可对多天线接收信号实现信号合成。针对目前大阵列天线单元系统对光学波束合成技术的迫切需求, 利用光相干和非相干波束合成的各自优势, 提出了一种适用于千量级天线阵列规模的光学波束合成架构, 为光学波束合成技术在相控阵雷达、电子对抗等领域的应用提供解决方案。
微波光子 非相干 相干 波束合成 microwave photonics incoherent coherent beamforming
1 重庆光电技术研究所， 重庆 400060
2 模拟集成电路重点实验室， 重庆 400060
针对相位调制微波光链路线性解调困难的问题，开展了基于锁相环高线性相位解调方法的理论研究。建立了详细的链路模型，充分考虑噪声和非线性畸变的影响，推导得到了链路关键参数的变化趋势。同时结合实际链路器件参数，完成了链路关键参数的仿真研究。结果显示，基于锁相环，在200MHz的射频频率下，链路动态范围可达到127dB·Hz2/3，较传统强度调制方法提升近20dB，为大动态微波光子链路实验应用提供了一定的理论参考。
微波光子 相位调制 光锁相环 大动态范围 雷达系统 microwave photonics phase modulation optical phase locked loop large dynamic range radar system
针对模拟微波光子链路中附加相位噪声对微波信号相位噪声的恶化问题，详细研究了光链路中白噪声及有色噪声的产生机理，建立了光链路的附加相位噪声理论模型，阐述了附加相位噪声的变化规律，并通过实验证实了模型的正确性。同时针对本振信号的多路光分配典型应用，提出了EDFA 辅助的附加相位噪声优化措施。实验结果表明所提出的相位噪声模型能够有效地应用于微波光子链路，能对附加相位噪声的分析和优化提供理论依据，具有较大的工程指导意义。
微波光子学 光链路 相位噪声 附加相位噪声 microwave photonics optical links phase noise addictive phase noise
研究并求解了热效应条件下的半导体激光器的速率方程。在经典速率方程的基础上, 通过引入热效应特性, 得到了带温度参量修正的速率方程组, 然后利用Simulink软件工具, 对该非线性微分方程进行仿真求解, 最后以某分布反馈激光器的参量为例, 得到了不同偏置点、不同调制信号及不同温度条件下速率方程的瞬态解, 并据此分析了弛豫振荡、频率啁啾等特性。仿真求解结果符合该型激光器的瞬态特性, 为该型激光器设计制造和应用选型提供了一定的参考。
半导体激光器 速率方程 瞬态特性 弛豫振荡 频率啁啾 semiconductor laser rate-equation transient performance relaxation oscillation frequency chirp Simulink Simulink
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430074
2 重庆光电技术研究所, 重庆 南坪 400060
荧光光谱分析是一种重要的测试手段。近年来,基于光纤探针的荧光测试技术成为研究热点,这种方法具有高效、微观、实时、原位、体积小易集成等优势。简要综述荧光分析原理、光纤探针中激光发射与荧光收集的空间传导理论,以及光纤荧光探针的典型结构与制备,总结了应用于生物、环境和食品安全领域的研究状况。最后,对光纤荧光探针的发展趋势进行了展望。
激光光学 光纤探针 荧光 传导理论 探针结构 激光与光电子学进展
2020, 57(1): 010003
1 重庆光电技术研究所, 重庆 400060
2 中国人民解放军驻重庆气体压缩机厂军事代表室, 重庆 400060
在传统LiNbO3马赫-曾德尔调制器(MZM)偏置控制理论的基础上, 提出了一种基于低频信号扰动与模拟电路处理技术的反馈控制方法。通过该方法设计的偏置控制电路模块可以在-55~+80℃温度范围内实现LiNbO3 MZM调制器正交偏置点锁定, 并且具有偏置控制电路体积小、控制精度高等特点。该偏置控制电路模块已经批量应用于某高速光通信传输系统中。
LiNbO3 MZM调制器 偏置控制 正交偏置点 光通信 LiNbO3 MZM bias control quadrature bias point optical communication
重点介绍了声光开关与光脉冲单选器的基本工作原理, 设计了一种以声光开关为核心器件的小型化高速脉冲单选器, 该脉冲单选器具有消光比高、插入损耗低、性能稳定和结构小等特点, 可用于从锁模激光器输出光脉冲串中选取单个光脉冲作为前端系统的种子光源。
声光开关 单选器 锁模激光器 acoustic-optic switch single pulse selector mode-locked laser
