基于载波相移双边带调制的可调谐光电振荡器

设计了一种利用载波相移双边带调制(CPS-DSB)系统实现宽带频率可调谐的光电振荡器(OEO)。其中CPS-DSB系统由3dB耦合器、π偏置Mach-Zehnder调制器(MZM)及可变移相器(VPS)组成,并与线性啁啾光纤Bragg光栅(LCFBG)完成可调谐微波光子滤波器(MPF)的功能。通过调整VPS的相位可完成MPF中心频率的调谐,进而实现OEO振荡频率的调谐功能。理论分析和仿真实验表明,通过调谐VPS的相位可实现振荡频率大范围调谐。     

基于串联耦合双循环延时线的可重构光电振荡器

针对光电振荡器(OEO)系统,设计了一种可实现滤波功能的串联耦合双循环延时线(SCDRDLs),并与放大自发辐射(ASE)宽带激光源、Mach-Zehnder调制器(MZM)、偏振分束器(PBS)相结合形成微波光子滤波器(MPF)。利用结构中ASE宽带激光源相干时间小于SC-DRDLs固有延时的特性,实现MPF的非相干性。同时SC-DRDLs的双循环延时线级联特性,决定系统具有大的自由频谱范围,再结合其双输出端口与PBS形成的双环结构,完成系统的高边摸抑制性能。理论分析和实验结果表明,本文系统能产生高频谱纯度、长期稳定性和低相位噪声的微波信号;通过改变SC-DRDLs的环长,可对MPF进行重构,进而调谐振荡频率。     

基于非线性色散补偿光栅的可调谐光电振荡器

为实现光电振荡器(OEO)输出频率的连续可调,提出一种新型的基于非线性色散补偿光栅(FBG)实现可调谐OEO方案。本文方案不需要电滤波器,且振荡频率随着光源的波长变化而变化。其中,三阶色散补偿FBG可以采用FBG重构算法设计。当光源波长从1 550.6nm变化到1 551.4nm时,相应的色散为340～1 460ps/nm,输出频率的调谐范围为6.5～13.5GHz,实现了振荡频率的大范围可调谐。     

基于电移相器的频率精细可调谐光电振荡器

光电振荡器(OEO)是当前热门的一个研究问题,频率可调谐是它的一个重要性能指标。目前,频率可调谐的步长比较大,较好的也只能达125 MHz左右,还处于粗调谐水平。通过实验验证了一种基于电移相器实现的可精细调谐的OEO。该方案通过调节电移相器的偏置电压,改变环腔中振荡频率的相位,等效于改变环腔时延,最终实现环腔振荡频率的改变。由于移相器的相移量可以通过偏置电压进行细微调整,所以可以实现环腔振荡频率的精细调谐。实验中使用最大相移量为180°的电移相器实现了10.020~10.025GHz约5.5 MHz范围内步长约为70kHz的精细可调谐。     

基于可调谐真相移的可调谐光电振荡器

提出一种基于真相移(TPS)实现可调谐光电振荡器( OEO)的方案。只需通过调谐Mach-Zehnder 调制器(MZM)的偏置电压,就可以实现可谐滤波器的频谱响应的改变,即可实现TPS滤波器。 其中,两个抽头的可调谐滤波器是由双光源、双调制器以及叠印光栅来实现。OEO的输出频 率由二抽头可调 谐滤波器的峰值频率决定,而滤波器可调谐,这样就可以实现输出OEO的输出频率可调。 仿真结果表明,输出频率可以实现5～10GHz宽带宽可调谐。     

精细调谐电增益环腔光电振荡器

为了有效实现光电振荡器(OEO)输出频率精细调谐 ,提出了一种基于电增益环腔(EGRR)的OEO。利用放大器、 滤波器和移相器构成可调谐EGRR,通过改变EGRR内信号的相位等效实现 环腔长度的改变,得到不同 频率的射频(RF)信号,RF信号与OEO产生的自由振荡信号电注入锁定,输出信号 的频率由锁定EGRR输出频 率的OEO模式决定,相位噪声由OEO决定。在简单结构实验的条件下,有 效实现了OEO输出频率精细调谐。实验结果表明,当光纤长为2km、EGRR长为0.5m时,得到 了频率为11.3GHz、边模抑制比(SMSR)为 48dB、可调谐范围为239MHz、调谐最小步长 为100kHz和相位噪声为－99dBc/Hz@10kHz的RF信号。     

基于光注入法布里-珀罗激光器的窄带可调谐微波光子滤波器

基于光注入法布里-珀罗(F-P)激光器的波长选择性放大理论,设计并实现了一种窄带可调谐的单通带微波光子滤波器(MPF)。通过改变注入锁定参数,研究了注入锁定参数对中心频率、插入损耗和带外抑制比等性能指标的影响,以及波长功率放大与腔模红移的关系。实验结果表明,通过合理调节注入功率比、主从激光器失谐频率和偏置电流,可以获得带外抑制比为27.9dB、3dB带宽为275 MHz和调谐范围为9~32GHz的MPF。所提结构可以应用于高频、宽带可调谐的滤波选频和光电振荡。     

基于激光外调制的频率可调谐光电振荡器

为了实现光电振荡器(OEO)输出频率的可调谐,提出了一种基于外调制激光的频率可调谐光电振荡器。此方案在单环OEO的基础上增加一个由微波滤波器、电衰减器、电放大器和电移相器构成的电增益选频腔,通过调节电移相器的偏置电压可以等效改变电选频腔的腔长,从而改变其输出微波信号的频率;同时调节光延时线来改变光电振荡器的起振模式,通过电增益选频腔信号与光电振荡器自由振荡信号的电注入锁定,即可实现频率可调谐的光电振荡器,其输出信号的频率由锁定OEO模式的电增益选频腔决定。实验结果表明,本方案产生了频率调谐范围为10.05 GHz~10.09 GHz、调谐步长为400 kHz的输出信号,频率在40 MHz的范围内连续可调谐。在输出频率为10.0519 GHz时,其边模抑制比为60 dB,相位噪声为-115 dBc/Hz @10 kHz。该方案结构简单,既保留了单环OEO低相位噪声的优势,又能有效抑制边模,为实现频率可调谐OEO提供了一种新的方法。     

基于宽谱光源的光控微波延时技术

提出一种新型的基于宽谱光源和色散器件结合的光控波束形成网络(OCBFN)方案,与利用独立激光器的方案进行了比较,给出了该方案的工作原理和延时链路理论分析,并通过实验验证了该方案实现光控延时的可行性。实验中利用掺铒光纤放大器(EDFA)作为宽谱光源,10 km单模光纤(SMF)作为色散器件实现光路延时,可调谐光滤波器选择光路的工作波长,利用矢量网络分析仪产生微波信号并测量信号延时特性,在9.25~10.25 GHz微波频段中,实验测得的系统延时范围、延时精度及真延时特性(延时大小与微波信号频率无关)验证了基于宽谱光源的可调谐光控微波延时方案的可行性。     

基于电吸收调制器的非相干可调谐微波光子滤波器

提出一种新的基于电吸收调制器(EAM)的非相干可调谐光子滤波器。首先通过带通滤波器滤除EAM输出的一个边带,获得单边带调制;再通过调谐EAM的偏置端,使得边带所引入的相移随着偏置电压的改变而改变,这样就可以实现一个真相移(TPS)结构;然后引入另一个非相干光源和Mach-Zender调制器(MZM),利用两路信号的延时不同实现一个基本的滤波器;最后通过调谐偏置所引入的TPS实现滤波器的宽带可调谐,而滤波器的形状可以保持不变,其中滤波器的调谐范围由偏置所引入相移的变化范围来决定。     

利用光电振荡器实现10Gbit/s NRZ码时钟的直接提取和码型转换

本文所研究的光电振荡器（OEO）是一种高速光电混合环路，其振荡频率可以被锁定于外界信号的数据率，本文利用OEO首次实现10Gbit/s的非归零码（NRZ）时钟提取，获得了时间抖动小于0.4ps的时钟信号，测得OEO的注入锁定频率范围可达800kHz。实验中发现OEO中调制器的偏置电压对OEO的注入锁定范围有很大影响。合理控制OEO的工作条件，在进行时钟提取的同时，还可以实现NRZ码到RZ（归零）码的码型转化。将转换后的RZ码进行了160km传输，结果证明这种码型适合传输，该实验说明OEO可以用作不同码型光网络中间的码型转化节点。     

Resistorless dual-mode quadrature sinusoidal oscillator using a single active building block

This paper presents a new realization of resistorless mixed-mode (i.e. both voltage-mode and current-mode) quadrature sinusoidal oscillator using a new active building block (ABB) called the differential voltage current-controlled conveyor transconductance amplifier (DVCCCTA). The proposed oscillator circuit uses a single DVCCCTA, two grounded capacitors (GCs) and does not employ any external linear resistors. The tuning laws for the condition of oscillation (CO) and the frequency of oscillation (FO) are non-interactive; and controlled by separate bias currents. The circuit provides two explicit quadrature current outputs and two quadrature voltage outputs and thus can be classified as a mixed-mode quadrature oscillator. Another notable feature of the proposed circuit is that it can also be used as a biquadratic filter to realize low-pass and band-pass filtering functions simultaneously. Non-ideal analysis of the circuit is provided and PSpice simulation results have been included to verify the workability of the proposed circuit.     

Quantum-well SEED optical oscillators

Oscillation at 110 MHz in a GaAs-GaAlAs quantum-well SEED (self-electrooptic effect device) optical oscillator is considered. Optimization of device length and optical pump wavelength for high-frequency oscillation is discussed. Frequency tuning is obtained by adjusting the oscillator bias voltage or optical pump power, and the oscillator can be injection locked to modulated optical signals. Frequency fluctuations caused by perturbative Gaussian noise and 1/f frequency noise are observed; the 1/f noise in an 8.5-MHz oscillator limited the minimum frequency variance to 230 Hz²     

Injection-Locked Hybrid Optoelectronic Oscillators for Single-Mode Oscillation

We demonstrate single-mode extraction from multiple modes in a 30-GHz optoelectronic oscillator (OEO) by injecting OEO modes into an electrical oscillator. The electrical oscillator is injection-locked by one OEO mode resulting in single-mode oscillation. The single-mode oscillation frequency can be tuned by changing the electrical oscillation frequency.      

全新布里渊散射可切换微波光子滤波器

提出了一个新的基于布里渊散射效应的微波光子滤波器。该滤波器可通过调谐系统中光滤波器的中心波长,实现高解析度带通滤波器与陷波滤波器之间的灵活切换,并且通过调谐产生受激布里渊散射的泵浦光的波长可实现滤波器通带或阻带的中心频率在很大频率范围内连续调谐。该滤波器为全光结构,因此具有非常大的调谐范围（调谐上限仅受限于试验中使用的矢量网络分析仪的显示频率上限）。系统中采用相位调制器,因此没有偏置电压漂移问题。实验结果展示了一个带通与陷波滤可灵活切换的高解析度微波光子滤波器,并且通带和阻带的中心频率在9～26.5 GHz范围内连续可调谐,其中带通滤波器的通带具有极窄3 dB带宽,约28 MHz（由光纤本身布里渊增益区线宽所决定）。     

Analytic Model for Varactor-Tuned Waveguide Gunn Oscillators (Short Papers)

An analytic model for electronic tuning of an X-band waveguide transferred-electron oscillator is presented. The oscillator is electronically tunable by a varactor, and mechanically tunable by movement of a short circuit. The model is used to predict oscillation frequency, maximum electronic tuning range, and electronic tuning versus varactor bias voltage. Two different methods, the "zero reactance theory" and the Slater perturbation theory, are used to calculate the electronic tuning. The results of these calculations are compared to experimental results for two different oscillator configurations.     

零偏置光电振荡器相位噪声的讨论与分析

光电振荡器(OEO)可以产生低相位噪声的微波信号。在OEO中,MZ调制器(MZM)可以偏置于正交工作点使基频信号的损耗最低,也可以工作于零偏置点从而得到倍频信号。在MZM零偏置的OEO中,利用电分频器将倍频信号分频得到基频信号,从而构建环路振荡器。本文对这2种OEO(MZM正交偏置和MZM零偏置)的相位噪声进行了理论分析。由理论分析可知,MZM零偏置OEO的相位噪声优于MZM正交偏置OEO。根据仿真结果,可以发现MZM零偏置OEO的相位噪声噪底比MZM正交偏置OEO的相位噪声低3 dB。另外,MZM零偏置OEO的振荡模式间隔并不会受到电分频器的影响。