基于光注入1550 nm-VCSEL產(chǎn)生窄線寬微波信號(hào).pdf

1、光載無(wú)線通信(Radio-over-Fiber，RoF)技術(shù)是將無(wú)線通信與光纖通信有效結(jié)合的一種新興通信技術(shù)，而光子微波的獲取技術(shù)是其領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在眾多的光子微波獲取方案中，基于光注入邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器(Edge Emitting Semiconductor Lasers, EESLs)呈現(xiàn)的單周期振蕩獲取光子微波的方案受到額外關(guān)注。采用該方案所產(chǎn)生的微波信號(hào)具有頻率可調(diào)諧、光譜具有單邊帶結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢(shì)，但微波信號(hào)的線寬比較寬，需進(jìn)一步

2、引入頻率穩(wěn)定技術(shù)進(jìn)行窄化。相比于傳統(tǒng)的EESLs而言，垂直腔表面發(fā)射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers，VCSELs)具有體積小、閾值低、與光纖易于耦合等優(yōu)勢(shì)，因此基于光注入 VCSELs獲取微波信號(hào)的方案更具應(yīng)用前景。
　　本文提出了基于平行偏振光注入1550 nm-VCSEL呈現(xiàn)的單周期非線性動(dòng)力學(xué)態(tài)來(lái)獲取光子微波信號(hào)，并實(shí)驗(yàn)研究了光電負(fù)反饋的引入對(duì)所產(chǎn)生的微波信號(hào)的特性影響

3、。研究結(jié)果表明：通過(guò)調(diào)節(jié)注入光的注入強(qiáng)度以及注入光的頻率，1550 nm-VCSEL在平行偏振光注入下可呈現(xiàn)出注入鎖定(SIL)、單周期(P1)、倍周期(P2)、混沌(CO)多種豐富的動(dòng)力學(xué)狀態(tài)；對(duì)于特定的頻率失諧，1550 nm-VCSEL在較大的注入功率范圍內(nèi)均可呈現(xiàn)單周期振蕩，在合適的注入光強(qiáng)度下，平行偏振光注入1550 nm-VCSEL可產(chǎn)生光譜具有單邊帶結(jié)構(gòu)、頻率高于10 GHz的光子微波信號(hào)，但由于激光器中存在固有位相噪聲，

4、導(dǎo)致該微波信號(hào)的線寬達(dá)到了幾十 MHz量級(jí)，影響信號(hào)在通信系統(tǒng)中的長(zhǎng)距離傳輸；進(jìn)一步引入光電負(fù)反饋對(duì)微波信號(hào)線寬進(jìn)行窄化，在選取合適的光電反饋強(qiáng)度后，可將該微波信號(hào)的線寬從無(wú)反饋時(shí)MHz量級(jí)降低至一百多kHz(減小了兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上)，且信號(hào)的信噪比為40.7 dB，其原因是由于光電反饋環(huán)中延時(shí)重復(fù)的微波信號(hào)對(duì)單周期振蕩的鎖定作用；另外，在固定反饋強(qiáng)度與其它的系統(tǒng)參量，只改變注入光的注入功率即可獲得頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)諧的窄線寬微波信