利用法布里-珀罗腔抑制电光相位调制中的剩余幅度调制

激光经电光相位调制后,由于剩余幅度调制的存在造成调制边带幅度不相等。利用法布里-珀罗腔的透射特性和Pound-Drever-Hall技术对通过法布里-珀罗腔的调制光正、负一级边带的幅度产生不同的衰减,使得调制边带的幅度相等,从而实现对电光相位调制中剩余幅度调制的抑制。采用该方法,理论上计算了调制光经法布里-珀罗腔后的光外差光谱信号,获得锁定法布里-珀罗腔后调制边带幅度的不对称度较腔锁定前减小四个数量级。实验研究了调制光经法布里-珀罗腔透射的光外差光谱,结果表明将法布里-珀罗腔锁定于该透射光外差光谱中心零位时,对剩余幅度调制的抑制程度可达45 dB。     

电光调制器低频控制对受残余幅度调制影响的频率调制光谱线型优化研究

频率调制(FM)光谱技术中由于激光偏振态变化产生的残余幅度调制(RAM)使其在微量气体检测中的应用受到极大的限制.理论上详细分析了这一过程产生的原因,获得了存在RAM时FM光谱线型的表达式,同时给出N.C.Wong和J.L.Hall(W-H)方案抑制RAM后的FM光谱线型表达式;在实验上通过对乙炔气体的测量获得了存在RAM时的光谱线型,同时采用W-H方案对RAM进行了抑制,并获得了优化的光谱线型;最后基于理论结果对实验线型进行了拟合,两者差值小于信号峰峰值的4％.     

电光相位体调制器驱动电路

根据电光相位体调制器的结构特征,设计了一个驱动电路,该电路主要由OP37和PA84组成,具有结构简单、性能稳定的特点。经实验测定能够在0～280 kHz频率范围内实现峰-峰值200 V的电压输出。设计了对输出信号进行相位补偿的方法,完成了光相位调制实验。利用光电探测器,检测到了由电光相位体调制器驱动电压变化所引起的干涉条纹的变化。     

光纤频率调制光谱技术中残余幅度调制特性的研究

频率调制光谱(FMS)技术不仅可以用来同时测量原子和分子的吸收和色散,还是噪声免疫腔增强光外差分子光谱(NICE-OHMS)的关键技术,由于光纤器件的引入或光源输出光的偏振态不稳定等因素会诱发残余幅度调制(RAM),RAM的产生使得FMS技术在痕量气体检测中的应用受到极大的限制,因此研究光纤FMS中RAM的特性具有非常重要的意义。研究首先通过理论分析了无吸收时的FMS信号的线型及RAM的影响因素,实验测量无吸收时输入偏振方向和输出偏振方向及电光调制器(EOM)温度对光纤FMS中RAM的影响,均与RAM存在线型关系,验证了理论分析结果,并为RAM的抑制工作以及基于RAM的其他应用提供了依据。     

频率调制强吸收光谱中残余幅度调制的理论分析

由电光调制器(EOM)中双折射效应及线偏光不完全沿EOM调制方向诱发的残余幅度调制(RAM)使频率调制(FM)光谱技术在微量气体检测中的应用受到极大的限制。基于光场与晶体相互作用及光学干涉原理推导出存在RAM时FM光谱的线型表达式,确定出输入线偏光角度、EOM中双折射效应、FM系数等是影响线型的主要因素,且当入射EOM光的偏振角度偏离调制方向越大,双折射效应引起的特征偏振方向相位差越大,线型扭曲越严重;同时在FM色散光谱中存在一个受两者影响的直流偏置;最后给出通过伺服控制这两过程可以达到抑制RAM的目的。这些现象及线型的分析将为基于光纤器件的FM光谱提供必要的理论支持。     

利用电光相位调制和交叉相位调制制作时间透镜的实验及仿真分析

对时间成像理论进行简要研究. 利用电光相位调制器进行光脉冲压缩实验,并分别对基于电光相位调制和交叉相位调制的时间透镜组成的时间成像系统进行了仿真和讨论. 实验结果表明,基于电光相位调制的时间透镜组成的时间成像系统可以有效压缩光脉冲,但是该系统受到了孔径限制,压缩系数较小,分辨率较低. 进一步的仿真分析结果表明,基于交叉相位调制的时间透镜组成的时间成像系统不受孔径限制,能够获得更大的压缩系数和更高的分辨率,但是该系统的实现难度较大. 关键词： 光脉冲压缩 时间透镜 电光相位调制 交叉相位调制     

反射式电光调制非互易相位调制器设计

基于反射式电光相位调制原理与偏振器、法拉第旋光器结合,提出了一种用于光纤环形干涉仪的非互易相位调制方案.其结构利用铌酸锂晶体不同切向电光特性,构成环形干涉仪上顺逆两束可调相位干涉信号,特别是引入信号能量损耗较小的全反射棱镜,实现非互易相位调制,有效降低了相位调制器半波电压.实验测得反射(调制两次)结构相位调制半波电压比...     

电光调制器输入端光纤温度对光纤频率调制光谱影响的研究

激光光谱技术由于其高灵敏、高分辨、可在线检测等优点被广泛的应用与痕量气体探测领域,而频率调制光谱(FMS)技术由于其除了探测灵敏度高的优点外且可同时探测气体样品的吸收和色散,通常还被应用于原子分子物理、量子光学等领域。发展全光纤FMS可以在保持气体探测灵敏度的同时有效简化实验装置,然而FMS是一项偏振态敏感技术,光纤温度变化等引起不适当的偏振态变化会诱发残余幅度调制(RAM),该RAM不仅使FMS线型扭曲,同时对其色散信号产生直流偏置,因此研究光纤温度对RAM特性的影响具有非常重要的意义。研究首先通过理论和实验验证了相位可控波片模型解释保偏光纤特性的可行性,然后实验测量了进入电光调制器(EOM)前保偏光纤温度对RAM的影响,发现由RAM引起的色散光谱直流偏置随温度呈正弦变化,且在24和26.8 ℃时直流偏置为零,即无RAM的状态,然而基于温度的直接RAM消除无法替代Wong-Hall提出的伺服反馈控制来实现其长期抑制,这种温度诱发RAM的变化也是所有FMS色散信号背景漂移的主要原因。     

基于双音外差的电光相位调制器半波电压自校准测量方法

电光相位调制器是光纤通信系统、微波光子系统和相干光通信系统中的关键器件之一. 作为器件本征参数, 电光相位调制器的半波电压通常利用光谱方法和电谱方法进行测量. 光谱方法受到光源线宽和光谱仪分辨率限制, 测量的分辨率较低; 电谱方法则需要光电检测之前将相位调制转换成强度调制, 电谱方法的主要困难在于需要对探测器的不平坦响应进行额外校准. 提出了利用双音外差实现电光相位调制器半波电压自校准测量新方法, 该方法利用双音电光相位调制的边带与移频光载波的外差拍频, 对外差拍频信号进行频谱分析, 获得电光相位调制器的半波电压; 通过设定双音调制信号的频率关系, 克服了探测器光电转换中的不平坦频率响应, 实现了自校准测量. 该方法可扩展探测器和频谱仪的测试频率两倍以上, 节省至少一半的带宽需求. 与光谱测量方法相比, 该方法测试分辨率大幅提高且避免了光源线宽的影响; 与传统电域测量方法相比, 该方法无须额外校准, 无驱动功率和工作波长限制, 且对测试仪器带宽需求降低一半以上. 实验证实了所提方法获得的电光相位调制器半波电压的测量结果与光谱分析法获得的结果一致, 且大幅度地提高了测量范围和分辨率. 该方法提供了非常简单的电光相位调制器微波特性化分析方法, 对其他光电子器件分析也提供了参考.     

利用遗传算法的宽带电光相位调制器相位反转电极优化设计

本文提出了一种利用遗传算法对宽带电光调制器相位反转电极进行优化设计以获取平坦的频率响应的方法。这种遗传算法采用了直接基于电极图形的编码、交叉和变异操作。模拟计算表明,该算法对长度为1cm的电极能获得宽达100GHz的平坦的频率响应。     

Combined Role of Synchronized Amplitude Modulation and Synchronized Phase Modulator for Soliton-Soliton Interaction

In this paper, the interaction between two solitons has been studied by the perturbation approach in the presence of synchronized amplitude modulation and synchronized phase modulation. The results show : the combined role of synchronized amplitude modulation and synchronized phase modulation can suppress effectively the interaction.     

电光晶体调谐的外腔反馈半导体激光器

报道一种用电光晶体实现快速调谐和凋制激光频率的方法.在Littrow型外腔反馈半导体激光中插入LiNbO3晶体,利用LiNbO3晶体的电光效应,通过改变晶体电压来调节激光器的有效腔长,可以对激光频率进行快速的调谐和调制.采用该方法,自制外腔反馈半导体激光器的调谐频率可达到2 kHz,它的调谐范围为350 MHz,激光频率调谐系数约为1.06 MHz/V,用饱和吸收光谱观测频率调谐的效果.快速激光频率调制可以应用在稳频技术上,将外腔反馈半导体激光器调制在5～100 kHz频率下,均获得了87Rb原子D2线的饱和吸收光谱的色散信号,并实现了激光频率在饱和吸收峰上的长期稳定.     

10G/40G无载波幅度相位调制系统性能研究

无载波幅度相位调制(Carrierless Amplitude and Phase,CAP)是超高速短距离光通信系统中的一种备选的方案,由于其成本低、频谱效率高、功耗小等优点,近年来越来越受到研究人员的关注。基于MATLAB与VPI联合仿真,探究10G/40G速率CAP系统中关键参数对系统性能的影响,包括数字滤波器滚降系数、滤波器抽头数,通过仿真找出最优系统参数值,同时对时钟偏移带来的影响也做了研究,以期为以后设计短距离CAP光通信系统有所帮助。     

Fast Analysis for the Focusing of a Laser Beam with Amplitude Modulation and Phase Fluctuation Through an Aperture Lens

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｌａｓｅｒｂｅａｍｓｗｉｔｈａｍｐｌｉｔｕｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓ(ＡＭｓ)ａｎｄｐｈａｓｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ (ＰＦｓ) ｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙｔｈｅＬａｗｒｅｎｃｅ ＬｉｖｅｒｍｏｒｅＮａｔｉｏｎａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙ (ＬＬＮＬ)ｉｓａｔｙｐｉｃａｌｐｈｙｓｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒｌａｓｅｒｓ[1] .Ｉｎｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒｌａｓｅｒｓｙｓｔｅｍｓ,ｓｕｃｈａｓｌａｒｇｅＮｄ∶ｇｌａｓｓｌａｓｅｒｆｕｓｉｏｎｄｒｉｖｅｒｓ,ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒｌａ…     

Fast Analysis for the Focusing of a Laser Beam with Amplitude Modulation and Phase Fluctuation Through an Aperture Lens

Based on the treatment that a rectangular function can be expanded into an approximate sum of complex Gaussian functions with finite numbers, the analytical expression for the focusing intensity distribution of a laser beam with amplitude modulation (AM) and phase fluctuation (PF) through an aperture lens is derived. The typical numerical examples are given and compared with those obtained from numerically integral calculation. The results show that our method can significantly improve the numerical calculation efficiency.     

Fiber Ring Laser In-cavity Phase Modulation

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｉｎｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ,ｏｐｔｉｃａｌｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ,ａｎｄｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ ,ｌａｓｅｒｓｏｕｒｃｅｓｗｉｔｈｎａｒｒｏｗｌｉｎｅｗｉｄｔｈａｒｅａｌｗａｙｓｎｅｃｅｓｓａｒｙ .Ｆｉｂｅｒｒｉｎｇｌａｓｅｒｓａｎｄａｃｔｉｖｅｆｉｂｅｒｒｉｎｇｒｅｓｏｎａｔｏｒｆｉｌｔｅｒｓｍａｙｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｐｒｏｄｕｃｅｎａｒｒｏｗｌｉｎｅｗｉｄｔｈｌａｓｅｒｓ .Ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅ…     

Stochastic Resonance in Linear Region of a Single-Mode Laser： Effects of Amplitude Modulation of Signal

A single-mode laser noise model driven by quadratic colored pump noise and amplitude modulation signal is proposed. The real and imaginary parts of the pump noise are assumed to be cross-correlation. The effect of cross-correlation of noise and amplitude modulation of signal on laser statistical properties is studied by using the linearized approximation. The analytic expression of signal-to-noise ratio (SNR) is calculated. It is found that the phenomena of stochastic resonance (SR) respectively exist in the curves of the SNR versus the noise cross-correlation coefficient λ and the SNR versus the pump parameter a, as well as the SNR versus the signal frequency ω in our model. It is shown that there are three different typies of SR in the model: the conventional form of SR, the SR in the broad sense, and the bona fide SR.