發(fā)布時間：2021-08-19 10:18

　　光纖延遲環(huán)型射頻存儲技術(shù)因其大瞬時帶寬、快速響應(yīng)能力等優(yōu)勢在電子干擾領(lǐng)域備受關(guān)注。為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜脈沖信號的多樣式存儲,先后實(shí)現(xiàn)了移頻型、門控半導(dǎo)體光放大器（SOA）型、級聯(lián)型等不同光纖延遲環(huán)結(jié)構(gòu),通過對延遲環(huán)結(jié)構(gòu)的對比分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),獲得了高保真、高分辨率、長時延、脈寬可重構(gòu)的多功能存儲方案。級聯(lián)存儲結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了超過2000次脈沖復(fù)制、大于500μs的高分辨率長時延存儲,以及200 ns～10μs的脈寬重構(gòu),可廣泛應(yīng)用于大范圍脈寬、快速長時延存儲和復(fù)雜調(diào)制格式等不同場景中。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

幾種基本的基于光子學(xué)的射頻存儲結(jié)構(gòu)

式中:γ為光耦合器的分光比;γ2為移頻光纖環(huán)內(nèi)器件的總插入損耗;G2為EDFA的整體放大倍數(shù); ∏ m=2 i g [f 0 +(m-2)Δf] 為移頻延遲環(huán)內(nèi)多次循環(huán)后不同激光頻點(diǎn)處的累積放大倍數(shù),f0為第一次進(jìn)環(huán)的起始頻率,i為環(huán)內(nèi)循環(huán)次數(shù),Δf為AOM移頻量;P0為輸入光功率;η為調(diào)制器調(diào)制系數(shù);ψ為探測器的響應(yīng)率;n為循環(huán)次數(shù);nsp為有源放大器的自發(fā)輻射因子;hν為光子能量;Bd為探測器帶寬。假設(shè)移頻器的移頻量Δf為100 MHz,P0為13 mW,η為0.6,ψ為0.65 A/W,nsp-EDFA為6.5,環(huán)內(nèi)的增益近似于環(huán)內(nèi)的損耗。通過仿真可知,環(huán)內(nèi)循環(huán)次數(shù)與信號功率、噪聲功率及信噪比的關(guān)系如圖2(a)和(b)所示,移頻環(huán)在400次循環(huán)內(nèi)的信噪比劣化速度較慢,主要原因是EDFA的自發(fā)輻射噪聲較小,而超過400次循環(huán)后,移頻環(huán)由于移頻帶來的信號光功率迅速衰減,導(dǎo)致信噪比衰減速度較快。圖3 頻譜儀工作于脈沖時域模式時的顯示結(jié)果。

圖2 移頻環(huán)結(jié)構(gòu)中的參數(shù)關(guān)系。接著,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證移頻型存儲結(jié)構(gòu)的高保真存儲性能。將輸入射頻脈沖的脈寬設(shè)置為250 ns,重復(fù)周期為1 ms,射頻頻率為6 GHz,兩種存儲單元內(nèi)的時延量均為260 ns,AOM移頻量為80 MHz,EDFA噪聲系數(shù)為5.5,根據(jù)時序要求依次設(shè)置輸入光開關(guān)、AOM、輸出光開關(guān)的通斷時間及通斷次數(shù),將探測器輸出端接入頻譜儀,頻譜儀工作于脈沖時域模式,讀取時域數(shù)據(jù),如圖3(a)中虛線所示。另外,在沒有輸入射頻脈沖時以同樣的工作模式測得系統(tǒng)噪聲的時域信息,如圖3(b)中虛線所示。單次循環(huán)時間為260 ns時,80 μs的存儲時間就相當(dāng)于循環(huán)307次。但是由于每循環(huán)一次,光頻會整體頻移80 MHz,故環(huán)內(nèi)增益在不同頻點(diǎn)的不平坦性將會導(dǎo)致循環(huán)次數(shù)足夠大時環(huán)內(nèi)增益迅速降低,脈沖信號及噪聲的功率迅速減小。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于受激布里淵散射效應(yīng)的微波光子下變頻系統(tǒng)[J]. 李強(qiáng),都聰,李想,王迪,董瑋.  中國激光. 2019(07)
[2]光電振蕩環(huán)路的微波光子變頻與移相技術(shù)研究[J]. 李誠鑫,張寶富,盧麟,滕義超,李建華.  中國激光. 2019(01)
[3]光纖布拉格光柵損耗特性的測量與分析[J]. 王迪,皮浩洋,李璇,楊飛,葉青,蔡海文.  中國激光. 2018(06)
[4]光纖時間頻率信號傳遞研究[J]. 劉濤,劉杰,鄧雪,焦東東,高靜,臧琦,曹群,趙侃,陳法喜,董瑞芳,張首剛.  時間頻率學(xué)報(bào). 2016(03)



本文編號：3351223