1 中国科学院空天信息创新研究院, 北京 100094
2 中国科学院计算光学成像技术重点实验室, 北京 100094
3 中国科学院大学光电学院, 北京 100049
本文提出一种光学环形器噪声评价指标,介绍激光外差干涉原理。通过建立典型环形器在激光干涉系统位移测量中的噪声传递模型并结合环形器的噪声来源,分析和论证环形器非线性误差系数与杂散光相位对系统位移测量误差的影响,提出以环形器方向性为环形器噪声评价指标的误差评价方法,通过数值仿真验证其适用性。针对环形器噪声的主要来源,基于理论分析模型设计并研制一种点衍射空间光环形器。搭建验证系统并与商用典型环形器进行对比,点衍射空间光环形器方向性达到129 dB,较商用典型环形器提高66 dB,实现较高精度的目标位移测量。
测量 干涉测量 环形器 噪声分析 方向性 杂散光
1 北京北广科技股份有限公司, 北京 101312
2 中国科学院 近代物理研究所, 甘肃 兰州 730000
3 北京航天航空大学, 北京 100082
用于中科院近代物理研究所的ADS项目中的射频四极加速器(RFQ) 的新RF系统在2017年初升级, 原来的电子四极放大器被两个新的固态功放(SSA) 所替换, 它们是两台相同的额定功率为80 kW的功率源, 通过两个相同的耦合器在腔内合成至少100 kW 的功率。但是对于SSA 来说, 为了功率组合, 太多的功率模块的振幅和相位进行了调整和优化, 一个或几个损坏的环形器 (包括吸收负载) 可能导致整个射频系统的失效。特别是, 根据实验和仿真, 发生失配问题后, 如果两级合成器之间的传输线电长度满足某一特定条件时, 系统的散射参数会有很大的波动, 甚至切断。详细介绍了北京北广科技股份有限公司用于模拟多级合成放大的模拟方法、放大链路的故障分析及相关实验情况。
固态功率源 电长度 合成器 吸收负载 环形器 solid-state amplifier electrical length combiner sink load circulator 强激光与粒子束
2019, 31(6): 065103
1 黄河交通学院 机电工程学院, 焦作 454950
2 郑州轻工业学院 计算机与通信工程学院, 郑州 450002
为了降低光传送网传输过程中产生的偏振模色散对传输信号质量的影响, 采用将光环形器置于光传送网光放大器前端的方法, 对光传送网通信传输中的偏振模色散效果进行了仿真。经过偏振模色散抑制后, 传输眼图具有更加明显的张开状态, 系统的传输性能有一定的提高, 在一定程度上抑制了光传送网中存在的偏振模色散, 有效改善了信号的质量。结果表明, 从添加光环形器前后补偿偏振模色散的误比特率计算结果发现, 误比特率的效率提高了约1倍, 光环形器对光传送网通信的偏振模色散现象具有显著的抑制效果。该方案对不同传输速度的偏振态光信号延迟进行等效补偿, 最终实现补偿偏振模色散的效果。
光通信 偏振模色散 光环形器 误比特率 optical communication polarization mode dispersion optical circulator bit error rate
解放军电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室，电子制约技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230037
为了提高全光纤差分吸收激光雷达的探测精度，研究近距离探测条件下使用光环形器的差分吸收激光雷达，这对提高气体探测精度具有重要的意义。分析了差分吸收激光雷达的探测精度与激光回波能量测量的关系，发现近距离条件下的气体探测精度将会受到环形器“串音”的影响，分析了不同探测高度下串音对探测精度的影响程度。结合CO2浓度探测的实例并通过仿真计算，得到了信噪比与探测相对误差随探测高度的变化曲线。结果表明，环形器中存在的“串音”会干扰激光回波信号，对探测信噪比与精度产生严重影响。该研究对设计与完善全光纤差分吸收激光雷达系统具有重要的借鉴意义。
大气光学 探测精度 差分吸收 环形器 串音
1 成都信息工程学院 光电技术学院, 成都 610225
2 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
采用叠层片式化设计有望实现微波环形器与低温共烧陶瓷(LTCC)技术的结合。借助三维电磁仿真手段设计了一种X波段微带铁氧体环行器，基片采用具有不同饱和磁化强度的旋磁材料构成叠层片式结构。研究结果表明，叠片数目及其饱和磁化强度的搭配对环形器的回波损耗和隔离度特性影响显著，这与叠层结构引入的界面及叠片变化的饱和磁化强度影响了环形器的等效输入电路参数有关。通过优化设计，可以获得具有高回波损耗、高隔离度及低插入损耗等优良性能的器件，但带宽受叠片数目及其饱和磁化强度的搭配影响较小，难以通过优化进行拓展。
微波无源器件 铁氧体环形器 叠层片式结构 低温共烧陶瓷 microwave passive device ferrite circulator multilayer chip structure low temperature co-fired ceramics 强激光与粒子束
2013, 25(10): 2717
1 北京交通大学 光波技术研究所, 北京 100044
2 北京交通大学 全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
3 邢台学院 物理系, 河北 邢台 054001
短线腔掺铒光纤激光器由环形器(OC)、自制的Bi3+Ga3+Al3+共掺高浓度掺铒光纤(BiGaAl-EDF)、均匀光纤布拉格光栅(UFBG)和波分复用器(WDM)组成。以OC作为全反射腔镜, UFBG为波长选择性部分反射腔镜, 利用1 530 nm处吸收系数为84.253 dB/m 的BiGaAl-EDF为增益介质, 室温下获得了中心波长为1 544.31 nm、边模抑制比(SMSR)大于55 dB的激光输出。分析了BiGaAl-EDF长度对激光器输出特性的影响。结果表明: 采用12 cm长的光纤实现了短线腔的窄线宽激光输出, 在25 cm长度下, 该激光器具有最小的起振阈值和最大的输出功率。测试表明, 该短线腔激光器具有线性输出特性, 并且其中心波长和输出功率不随时间的变化而发生漂移。
激光技术 掺铒光纤激光器 短线腔 环形器 光纤布拉格光栅 laser technique erbium-doped fiber laser short linear cavity optical circulator fiber Bragg grating
1 广东工业大学信息工程学院,广州,510643
2 南京大学光通信工程研究中心,南京,210093
提出一种基于FBG和光环形器的双向光分插/复用器(BOADM)结构,并给出两种实验结构.结果表明,该器件在通路间隔100 GHz时,异频串扰量-21.4 dB、同频串扰量-32 dB,均满足WDM系统传输要求.该BOADM采用单面EDFA结构,易于同其他设备连接,适应性较好,设备成本低,同时还具有潜在的自愈保护能力.
光纤光栅 光环形器 双向光分插/复用器 串扰 Fiber grating Optical circulator Bi-Directional optical add-drop multiplexer Crosstalk
1 西安交通大学现代物理研究所, 陕西 西安 710049
2 西安邮电学院电信系,陕西 西安 710061
提出了一种双通道式多功能光环形器,在结构设计中插入了双尾纤及透镜对,实现了器件功能复用,降低了制造成本与占空比。在理论上用琼斯矩阵对光环形器的插入损耗及隔离度等性能参数进行分析,探讨了影响该双通道光环形器隔离度、插入损耗特性的因素,结果表明,双通道多功能光环形器在器件镀增透膜的基础上具有与传统单通道光隔离器相同低插入损耗和高隔离度等特性。
光电子学 光环形器 双尾纤 透镜对 插入损耗 隔离度
电子科技大学宽带光纤传输与通信系统技术国家重点实验室, 成都 610054
本文设计了一种新型的偏振棱镜系统,它具有损耗小、隔离度高、结构紧凑、调试方便等诸多优点。该偏振棱镜系统的损耗为0.6 dB,隔离度为24 dB。以此为基础做成的光纤环形器指标为,波长在1.3 μm时,插入损耗(包括光纤对接损耗):2.2～2.4 dB,隔离度:20.5～23.1 dB。
光纤环形器 偏振棱镜系统
