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1.
从理论和实验上研究了利用光注入半导体激光器对高重复速率光脉冲产生的周期振荡和时钟分频现象.结果表明,光注入半导体激光器引起的二倍周期振荡是使注入脉冲重复频率分频的直接原因.通过耦合速率方程,数值模拟了半导体激光器在外光注入时输出光的时间序列和功率谱,并且分析了激光腔内各种周期振荡的特征.研究表明,当注入光使半导体激光器出现稳定的二倍周期振荡,且注入光的重复频率为此振荡频率的二倍时,时钟分频即可产生实验中,采用重复频率为6.32GHz的光脉冲注入Fabry-Perot激光器,实现了3.16GHz时钟分频信号
关键词:
周期振荡
时钟分频
光谱侧带
光注入 相似文献
2.
基于法布里-珀罗半导体激光器实现高重复频率光脉冲的时钟分频 总被引:1,自引:1,他引:0
实验研究了重复速率为6.32 GHz的光脉冲注人法布里-珀罗(Fabry-Perot)半导体激光器实现3.16 GHz光脉冲输出的时钟分频现象,讨论了 Fabry-Perot半导体激光器的偏置电流、注入光功率、注入光光谱以及光谱线宽等因素对时钟分频的影响.利用光注入半导体激光器产生的周期二振荡非线性动力学特性.实现了高重复速率光脉冲的时钟分频.研究表明,当注入光的光谱较窄且锁定Fabry-Perot半导体激光器某一纵模时,在较低的偏置电流和一定的注入光功率时,时钟分频才能发生.采用半导体激光器的速率方程.通过数值模拟,研究了半导体激光器的偏置电流和线宽增强因子以及注入光功率对时钟分频的影响,所得结果与实验结果相吻合. 相似文献
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提出了一种利用Fabry-Perot(FP)半导体激光器同步提取波长转换的分路光时钟的新方法,并对该方法进行了数值模拟和实验验证.光注入半导体激光器会产生非线性单周期振荡特性,利用交叉增益调制效应及对单周期振荡的微波锁频效应,可从光时分复用信号中提取出波长转换的分路光时钟.采用一个FP半导体激光器作为全光分路时钟提取及波长转换器,数值模拟实现了从波长为1555 nm、速率为2×20 Gb/s的光时分复用信号中提取出波长转换为1550 nm、重复频率为20 GHz的分路光时钟,实验完成了从波长为155024 nm、重复频率为1236 GHz光脉冲信号中提取出相位噪声为-105 dBc/Hz的波长为154591 nm、重复频率618 GHz的分频光时钟.此外还详细研究了注入光功率、波长失谐、FP激光器偏置电流及纵模选择对光时钟提取的影响,实验结果和数值模拟结果符合.该方法在光时分复用混合波分复用通信系统中实现全光解复用及波长路由有着重要的应用价值.
关键词:
波长转换
时钟提取
光注入
非线性动力学 相似文献
4.
实验研究了处于单周期振荡的光注入半导体激光器在频率等于单周期振荡频率一半的1/2次谐波调制下所产生的微波信号的特性.实验结果显示:在合适的注入条件下,处于单周期(P1)振荡的光注入半导体激光器可输出频率可达26.5 GHz、光谱具有单边带结构的光生微波信号,但微波信号的线宽比较宽(MHz量级);通过采用频率为单周期振荡频率一半的次谐波信号调制光注入半导体激光器,可将微波线宽从十几MHz压缩到几十k Hz.进一步分析了次谐波调制信号的功率以及频率对微波信号的相位噪声的影响,并在由次谐波调制信号的功率和频率构成的参数空间绘制出了能实现次谐波频率锁定的分布区域. 相似文献
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线宽增强因子是影响半导体激光器输出特性的一个重要参量,不同材料不同结构类型的半导体激光器的线宽增强因子有较大的差异.利用光注入半导体激光器的单模速率方程模型,数值研究了线宽增强因子对外光注入半导体激光器的非线性单周期振荡特性的影响.结果表明:外光注入半导体激光器的动态特性对线宽增强因子的变化极为敏感,随着线宽增强因子的增加,在负失谐注入范围内单周期振荡区域显著增大,同时注入锁定的稳态输出被大大抑制.分析了线宽增强因子对非线性单周期振荡光谱特性和振荡频率的影响,结果表明:随着半导体激光器线宽增强因子的增大,单周期振荡的频率越大|当线宽增强因子不变时,单周期振荡的频率随注入光强度和频率失谐的增加而增加. 相似文献
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光注入半导体激光器分岔与周期研究 总被引:2,自引:0,他引:2
研究外部光注入半导体激光器的非线性物理特性,用小信号分析方法分析了激光器的动力学行为.分析了外部光注入对半导体激光器的激光非线性频率啁啾影响,给出了最大静态锁模公式,理论上指出.有外部光注入半导体激光器激光频率唰啾小再是传统意义上独立的半导体激光器线性啁啾,它和外部注入光以及激光器所处的物理状态有着非常强烈的非线性关系,并随着注入指数的增加而增强,同时,频差以及激光器光线宽增强因子也将起到一定的非线性影响作用.还给出了频差、最大锁模区域、激光分岔条件以及分岔的周期公式.详细地数值模拟了激光随外部光注人频差和注入参数变化所产生的由分岔进入混沌的动力学行为,并数值分析了周期、三周期、多周期、混沌、充分发展混沌过程以及它们的旋转涡旋吸引子、频率、频谱、波形变化,分别算出了最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数、静态最大锁模区域和分岔周期,数值给出激光随频率差变化分岔图,逐步认清了该激光系统不稳定动力学行为以及频谱特点. 相似文献
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Control of period-one oscillation for all-optical clock division and clock recovery by optical pulse injection driven semiconductor laser 下载免费PDF全文
The period-one oscillation produced by an external optical pulse injection driven semiconductor laser is applied to clock recovery and frequency division. By adjusting the repetition rate or injection power of the external injection optical pulses to lock the different harmonic frequencies of the period-one state, the clock recovery and the frequency division (the second and third frequency divisions) are achieved experimentally. In addition, in frequency locking ranges of 2 GHz and 1.9 GHz, the second and third frequency divisions are obtained with the phase noise lower than 100 dBc/Hz, respectively. Our experimental results are consistent well with the numerical simulations. 相似文献
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We propose and experimentally demonstrate a frequency divider implemented by an optically injected Fabry-Perot laser diode (FP-LD) based on the nonlinear dynamical period-one oscillation. Injected by optical pulses, the FP-LD will oscillate in unstable dynamical period-one (P1) oscillation. Through changing the injected strength, emitting wavelength and bias current of the FP-LD, the oscillating frequencies of the P1 state can be varied. Once one of the harmonic frequencies is adjusted to match the repetition frequency of injected optical clock pulse, the P1 oscillation will be locked, and then a divided clock at the fundamental frequency of the P1 oscillation can be generated. By utilizing this divider, we can achieve the optical clock frequency division of divide-by-two, -three and -four in a wide input frequency range, for instance, of 9.0 to 20.0 GHz for divide-by-two. The influence of injected optical power on the timing jitter of the divided clock is also investigated. It is expected that this frequency divider can be applied to high frequency division exceeding 100 GHz due to its fast P1 oscillation. 相似文献
13.
Optical clock division and multiplication were realized with an injection mode-locked fiber ring laser based on semiconductor optical amplifier SOA owing to the relatively long recovery time of carriers in SOA and the rational harmonic mode-locking. Second frequency division and 1.5th frequency multiplication of 10 GHz, second and
th frequency division of 20 GHz optical pulse trains were realized, respectively, in the experiment. 相似文献
14.
外光反馈下的半导体激光器可视为混沌载波发射机.数值研究发现,外部强光注入可以显著提高混沌载波发射机的带宽,带宽提高的程度在一定范围内与注入光的强度成正比.当外部光注入系数kinj=0.39时,混沌载波的带宽由无光注入时的2.7GHz增大到14.5GHz,提高了5倍多.研究还发现,在相同的注入强度条件下,当注入光的频率比半导体激光器的中心频率高2—4GHz时,可实现最大限度的带宽增强.此外,适当提高半导体激光器的偏置电流也可以在一定程度上提高其产生的混沌载波的带宽.
关键词:
半导体激光器
混沌
带宽 相似文献
15.
All-optical frequency multiplication/recovery based on a semiconductor optical amplifier ring cavity
Fei Wang 《Optics Communications》2006,257(2):334-339
A novel scheme for all-optical frequency multiplication/recovery based on a semiconductor optical amplifier ring cavity is proposed and investigated numerically. The results show, for a 2.5 GHz driving pulse train, it can be generated 5-25 GHz repetition rate pulse trains with low clock amplitude jitter, polarization independence and high peak power. Furthermore, the extraction of the clock signal from a pseudorandom bit sequence signal can be realized based on the proposed scheme. 相似文献
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提出了一种由一个分布式反馈激光器为主激光器和一个半导体环形激光器为从激光器组成的主从式激光混沌系统方案,主激光器产生的光单向注入到从激光器中,通过调整注入系数、主从激光器的失谐频率和从激光器的偏置电流,使从激光器工作在混沌状态,输出混沌信号。从基于光注入条件下的环形激光器的速率方程组入手,数值模拟了主从激光器的失谐频率、注入系数和从激光器的偏置电流3个工作参量对从激光器输出动态的影响。研究表明:外光注入条件下,半导体环形激光器可以产生混沌信号。通过分析得出:当失谐频率为3.9 GHz、注入系数为0.07、偏置电流为81 mA时,环形激光器可以产生功率谱平坦、带宽较宽的高质量混沌信号。 相似文献