受電子瓶頸限制,電子信號(hào)發(fā)生器難以合成高速波形。微波光子學(xué)具有大帶寬等優(yōu)點(diǎn),在寬帶、高速波形生成方面有獨(dú)有的優(yōu)勢。文章提出了一種基于光譜整形的三角波生成方法,通過傅里葉域光處理器靈活的控制光學(xué)頻率梳中各個(gè)光邊帶的幅度和相位關(guān)系,經(jīng)光電探測后可以直接得到三角波波形。靈活調(diào)整光邊帶相位的能力使得該方案可以補(bǔ)償光纖色散,這意味該系統(tǒng)支持三角波波形的光纖傳輸。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方案可以生成10 GHz重復(fù)頻率的高速三角波波形,并成功實(shí)現(xiàn)了25km光纖傳輸。本方案使用了無需偏壓控制的相位調(diào)制器,且避免了RF電橋等帶寬受限的微波器件,生成的波形的帶寬僅受調(diào)制器和光電探測器的限制。 

【文章來源】：空間電子技術(shù). 2020,17(04)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

基于光譜整形的三角波生成器原理圖

首先用光譜儀觀測經(jīng)相位調(diào)制器后的信號(hào),光譜如圖2中的紅色實(shí)線所示�？梢钥闯鲚敵鲂盘�(hào)為包含了一系列的光邊帶的光頻梳,這是符合我們預(yù)期的。實(shí)驗(yàn)中Waveshaper的分辨率為1 GHz,經(jīng)測試其最窄處理通帶約為10 GHz,這也是選擇射頻信號(hào)為10GHz的原因。經(jīng)處理后的光信號(hào)如圖2中的黑色實(shí)線所示,可以看出已成功的得到載波、正一階邊帶和負(fù)三階邊帶。這里提到的正負(fù)指的是頻譜上的正負(fù),因此與圖中的方向剛好相反。比較處理前后的光譜可以看出,光信號(hào)衰減明顯,這是實(shí)驗(yàn)儀器光接頭的磨損導(dǎo)致。經(jīng)PD后可以得到三角波信號(hào),其時(shí)域波形如圖3所示。對(duì)示波器采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行去直流和歸一化處理,如圖3中的黑實(shí)心圓所示。以這組為參考,利用最小二乘法得到三角波的理想曲線。經(jīng)過計(jì)算均方誤差(Root-Mean-Square Error,RMSE)為0.057。采集更多的數(shù)據(jù),采用Periodogram方法對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜估計(jì),得到信號(hào)的電頻譜圖,如圖4所示,可以觀測到一階和三階的功率比為19.6 dB,與理論值19.1 dB相近。頻譜中同樣存在二階,這是因?yàn)楣馓幚砥鞯囊种票仁芟?不能完全抑制不想要的光邊帶,這個(gè)可以從圖2的光譜圖中看出。

經(jīng)PD后可以得到三角波信號(hào),其時(shí)域波形如圖3所示。對(duì)示波器采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行去直流和歸一化處理,如圖3中的黑實(shí)心圓所示。以這組為參考,利用最小二乘法得到三角波的理想曲線。經(jīng)過計(jì)算均方誤差(Root-Mean-Square Error,RMSE)為0.057。采集更多的數(shù)據(jù),采用Periodogram方法對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜估計(jì),得到信號(hào)的電頻譜圖,如圖4所示,可以觀測到一階和三階的功率比為19.6 dB,與理論值19.1 dB相近。頻譜中同樣存在二階,這是因?yàn)楣馓幚砥鞯囊种票仁芟?不能完全抑制不想要的光邊帶,這個(gè)可以從圖2的光譜圖中看出。圖4 生成的三角波電譜圖


本文編號(hào)：3362797