1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室，上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心，北京 100049
3 中国科学院上海光学精密机械研究所航天工程部，上海 201800
为适应空间激光通信组网技术，多体制复用的通信方式应运而生。发送端采用强度调制器兼容实现了开/关键控（OOK）和二进制相移键控（BPSK）调制，接收端通过内差探测方式兼容实现了这两种调制信号的解调。在实际工程应用中，激光通信系统中散粒噪声、电子器件热噪声不可避免地会影响通信性能，在此基础上，进一步分析了强度调制器偏压点误差量与光学滤波器带宽大小对于非相干OOK和相干BPSK通信信噪比的影响。仿真结果表明：光学滤波器带宽对非相干OOK通信性能影响较大，接收光功率-46 dBm时，1 nm滤波带宽的非相干OOK信噪比开销约1.26；接收光功率-50 dBm以下时，20 nm滤波带宽的相干BPSK信噪比开销小于0.02。非相干OOK无编码通信灵敏度在1.25 Gbit/s速率时需满足-46 dBm@10-6，光滤波带宽应不大于0.8 nm，强度调制器偏压误差应控制在半波电压的1%以内。在消共模噪声和优化光滤波带宽条件下，1.25 Gbit/s速率的BPSK无编码通信灵敏度满足-55 dBm@10-6。
激光通信 多体制复用 强度调制器 内差解调 光滤波带宽 激光与光电子学进展
2024, 61(7): 0706016
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院，天津 300072
2 天津大学 电气自动化与信息工程学院，天津 300072
3 贵州大学 物理学院，贵州 贵阳 550025
光学频率梳在光通信、光谱学等领域有广泛的应用。平坦度是光学频率梳重要的性能指标。使用级联相位调制器和强度调制器产生光学频率梳的方法，是让叠加的谐波驱动调制器，通过调节驱动电信号的幅度和相位以及强度调制器的偏置电压，可以实现平坦度好的光学频率梳。首先，建立光学频率梳的优化问题模型，通过差分进化算法得到上述各个参数，并得到在不同叠加微波驱动信号下的平坦光学频率梳。其次，固定某一微波驱动信号的相位，在同一优化问题下使用同样方法得到微波驱动信号的其他参数，并分析生成的平坦光学频率梳性能。最后，搭建实验系统，根据仿真得到的优化参数确定实验参数，并得到相应的光学频率梳。研究表明，当采用基频和三次谐波驱动相位调制器、采用四次谐波驱动强度调制器时，可以产生13根谱线的光学频率梳，仿真和实验时的平坦度分别为0.27 dB和0.83 dB。当采用基频、三次谐波和五次谐波同时驱动相位调制器和强度调制器时，可以产生19根谱线的光学频率梳，仿真显示其平坦度为0.56 dB。以上仿真和实验结果证明了所提方法的可行性和鲁棒性。
光学频率梳 相位调制器 强度调制器 叠加谐波 optical frequency comb phase modulator intensity modulator combined harmonics 红外与激光工程
2023, 52(5): 20220756
1 河北工业大学电子信息工程学院，天津 300401
2 天津市电子材料与器材重点实验室，天津 300401
提出了基于双边带调制方式利用单个马赫-曾德尔调制器（MZM）生成平坦宽光学频率梳的方案。两个激光器的频率差直接决定了双边带调制后光学频率梳产生的频谱宽度与质量，通过理论分析不同调制系数下各阶边带间的标准差以及各阶边带的贝塞尔值，发现5阶以上的边带对宽光学频率梳的影响可以忽略不计。而功率较低的5阶边带会叠加在各阶边带上，使得各阶边带的功率得以补偿或抵消，从而减小高阶边带对光学频率梳的影响，提升平坦度。仿真得到的宽光学频率梳的平坦度达到3.7 dB，有效频谱宽度为700 GHz。将传输速率为5 Gbit/s的不归零码数据调制到此光学频率梳上，经过光纤传输后，眼图依然清晰可见，在10-9量级误码率下功率代价小于1.8 dB。这样的光学频率梳在光通信中可传送更多的数据信息，实现了高速数据传输并保持了光学频率梳的平坦度，稳定性能较好，成本低廉。
集成光学 光学频率梳 强度调制器 平坦度 双边带调制 激光与光电子学进展
2021, 58(9): 0913001
1 复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室, 上海 200433
2 复旦大学上海先进通信与数据科学研究院, 上海 200433
提出一种新的基于单个强度调制器的D波段矢量毫米波产生方法。研究基于强度调制器,通过预编码技术,产生了八倍频D波段矢量毫米波信号,信号经过一定距离的无线传输之后输入接收端,最后对信号进行解调和误码分析。该方法具有一定的中心载波抑制功能,在无光学滤波器下成功传输了信号,降低了光载无线系统的链路成本。实验验证了152 GHz 4 GBaud正交相移编码(QPSK)信号的产生和传输,经过1 m的无线传输后,接收到的QPSK信号的误码率低于软判决前向纠错门限阈值(1.0×10 -2)。
光通信 D波段 光载无线 八倍频 预编码 强度调制器
中国电子科技集团公司第三十四研究所 广西桂林 541004
针对难以从信号光获取偏置工作点信息的应用场景，分析了不同波长激光通过强度调恪器的输出表现，提出一种引入参考光的重频光脉冲整形方案。方案通过波分复用器引入并分离参考光，利用不同波长激光 经强度调恪器后输出光的关联性和参考光的强度信息间接获得信号光的偏置工作点信息。实验结果表明．该方案可以有效获得偏置工作点信息，不受信号光变化的影口。
脉冲整形 L川. 强度调恪器 参考光 脉冲光 稳定性 pulse shaping LiNb0 3 intensity modulator reference light pulse light stability
National Engineering Laboratory for Next Generation Internet Access System, School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Frontiers of Optoelectronics
2016, 9(4): 616–620
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京 100191
超荧光光纤光源(SFS)具有高稳定性，是光纤传感器(FOSs)中一种理想的光源。SFS光源的相对强度噪声(RIN)是影响FOSs性能的一个重要的因素。由于使用模拟抑制电路的噪声抑制系统无法很好的抑制RIN，文中提出了使用强度调制器的数字RIN抑制系统。为了验证此想法，建立了半实物仿真模型，该模型可以在中心频率处抑制RIN达到20 dB。该数字系统相对原有模拟系统，性能有了很大的提高，因此对FOSs性能的提高有很大的贡献。
相对强度噪声(RIN) 强度调制器 光纤传感器(FOSs) relative intensity noise(RIN) intensity modulator fiber optical sensors
1 电子信息控制重点实验室, 成都 610036
2 北京工业大学, 北京 100022
建立了基于强度调制器(IM)和相位调制器(PM)级联的光梳理论模型,通过仿真计算分析了光梳的平坦度与IM的偏置点βIM、IM的调制系数χIM,以及IM和PM的驱动信号相位差ΔΦ之间的关系.结果表明ΔΦ的优化取值为π的整数倍,并且与其他参数的取值无关;而βIM、χIM的优化取值存在线性关联关系,随着梳齿数目的增加,χIM的优化取值不断向0靠近,βIM的优化取值对应地不断向π靠近.研究结果为基于级联调制器的光梳优化控制提供了理论依据.
光梳 强度调制器 相位调制器 级联 平坦度 optical frequency comb intensity modulator phase modulator cascaded flatness
1 北京邮电大学 电子工程学院, 北京 100876
2 北京邮电大学 信息光子与光通信国家重点实验室, 北京 100876
针对伪毫米波超宽带信号脉冲宽度窄且信号强度低而不易探测的特点, 本文提出了两种光学辅助包络探测方案.将伪毫米波超宽带信号调制到光载波上, 利用光纤布喇格光栅带通滤波器滤出调制器输出的第一边带信号, 通过光电探测器和低通滤波器便可以得到用于判决的伪毫米波超宽带信号的包络信息.数学推导和仿真分析了分别采用相位调制器和强度调制器对输出包络信号振幅的影响. 研究结果表明：强度调制器需要偏置控制电路来稳定偏置点的位置, 当强度调制器工作在最小传输点时, 得到的包络信号幅值最大;相位调制器无需偏置控制电路, 其输出信号包络的幅值等于使用强度调制器的系统可得到的最大值;使用相位调制器的系统较使用强制调制器的系统具有结构更简单和插入损耗更低的特点.
相位调制 强度调制 光学辅助包络探测 伪毫米波超宽带 相位调制器 强度调制器 Phase modulation Intensity modulation Optics assisted envelope detection PMM-UWB Phase modulator Intensity modulator
北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
频率锁定多载波光源是一种子载波之间有固定频率间隔的光源。介绍了近几年常用的一些产生多载波光源的方法，分析了各种方法间的不同点及每种方法的优缺点，为以后的相关研究提供参考。
光通信 多载波光源 光频梳 相位调制 强度调制 光正交调制器 偏振调制器 循环频移 激光与光电子学进展
2015, 52(2): 020007
