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微腔光频梳研究进展 被引量：16
1
作者 张新亮 赵延菁 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期206-222,共17页
光频梳由一系列离散且等距分布的相干激光组成,可作为高精度光学频率标尺,对时间和频率进行精确测量。微腔产生的光频梳具有小尺寸、低功耗、可单片集成等优势,成为近年来的研究热点。孤子的出现极大提升了微腔光频梳的相干性,其产生过... 光频梳由一系列离散且等距分布的相干激光组成,可作为高精度光学频率标尺,对时间和频率进行精确测量。微腔产生的光频梳具有小尺寸、低功耗、可单片集成等优势,成为近年来的研究热点。孤子的出现极大提升了微腔光频梳的相干性,其产生过程包含着丰富的非线性物理动态,且在光钟、超快测量、相干通信等多个领域具有很好的应用前景。回顾了微腔光频梳的研究进展,全面综述了微腔光频梳的理论模型、产生方法、物理机理及表征、应用,并对其未来发展趋势进行了分析和展望。孤子微腔光频梳有望作为下一代集成光源,为各个领域带来革命性发展。 展开更多
关键词 光学器件 光频梳 微腔 孤子 四波混频 热效应
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基于微环谐振腔产生光频梳的色散控制的研究进展 被引量：7
2
作者 王元武 张敏明 +1 位作者 夏历 刘德明 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2014年第6期1-8,共8页
随着人们对通信容量的需求日益增大,基于微环谐振腔产生的光频梳,可以很好地满足通信系统的光源要求。光频梳具有光谱范围广、相干性高、集成化等特点,由于光频梳是基于四波混频效应产生的,因此对微环谐振腔的色散曲线要求比较严格。总... 随着人们对通信容量的需求日益增大,基于微环谐振腔产生的光频梳,可以很好地满足通信系统的光源要求。光频梳具有光谱范围广、相干性高、集成化等特点,由于光频梳是基于四波混频效应产生的,因此对微环谐振腔的色散曲线要求比较严格。总结了目前几种控制微环谐振腔色散特性的最新研究,包括改变微环的宽度等,利用slot结构和微环结构相结合,采用光子晶体结构等方法,对这些结构的优缺点及性能作了比较分析。同时还对进一步优化微谐振腔的色散曲线提出了展望,利用微环和光子晶体结构的组合方法,有可能实现较小光谱范围内色散曲线的优化,提高四波混频的效率。 展开更多
关键词 光通信 微环谐振腔 色散控制 光频梳 四波混频
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光学频率梳非线性传输及其在相位噪声探测中的应用 被引量：6
3
作者 龚梓博 陆星 +1 位作者 施可彬 龚旗煌 《中国光学》 EI CAS CSCD 2015年第1期39-44,共6页
光纤传递链路中相位噪声探测是基于光纤的精确射频标准传递系统中重要组成部分。为解决光纤链路相位噪声探测中节点反射干扰的问题,本文基于广义非线性薛定谔方程,理论上研究了窄带光学频率梳在色散位移光纤中的非线性光学传播特性。在... 光纤传递链路中相位噪声探测是基于光纤的精确射频标准传递系统中重要组成部分。为解决光纤链路相位噪声探测中节点反射干扰的问题,本文基于广义非线性薛定谔方程,理论上研究了窄带光学频率梳在色散位移光纤中的非线性光学传播特性。在理论分析的基础上,结合密集波分复用架构,提出了一种基于锁模光学频率梳进行光纤传递射频信号的相位噪声探测新技术,克服了节点反射干扰,给出了初步实验验证。 展开更多
关键词 光学频率梳 四波混频 波分复用 相位噪声探测
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基于光梳状波的相干光正交频分复用-无源光网系统的算法 被引量：5
4
作者 陈荣荣 邝彩霞 +3 位作者 马俊洁 汪敏 林如俭 张倩武 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期58-66,共9页
研究了基于光梳状波的正交频分复用-无源光网(OFDM-PON)下行相干检测实验系统的结构和数字信号处理算法,采用多波长的光梳状波发生器作为光线路终端光源,其中一个波长作为传输OFDM信号的信号光,相邻的光波长作为本振光。基于该系统,光... 研究了基于光梳状波的正交频分复用-无源光网(OFDM-PON)下行相干检测实验系统的结构和数字信号处理算法,采用多波长的光梳状波发生器作为光线路终端光源,其中一个波长作为传输OFDM信号的信号光,相邻的光波长作为本振光。基于该系统,光网络单元端的相干接收可以实现光相位噪声抵消。由于没有载波偏移和光相位噪声,数字信号处理过程被简化。比较了导频辅助(PA)算法、最大似然(ML)算法和PA+ML算法3种相位估计算法的性能。研究结果表明,PA+ML算法能获得更好的性能,可以将导频子载波的数目减少至2,并且接收机灵敏度可提高至-30dBm。该OFDM-PON系统的硬件和软件设计有望成为下一代光接入网络的解决方案。 展开更多
关键词 光通信 正交频分复用 光梳状波 同相正交调制器 相干接收机 导频 最大似然估计
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氮化硅微腔中光频梳的演化及热自稳定性分析
5
作者 杨云开 成家霖 +3 位作者 文宇杰 申恒 闫智辉 贾晓军 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第11期320-327,共8页
基于氮化硅的微腔是一种应用广泛的集成光学器件,不仅可以输出用于精密测距和光钟的光频梳,而且能够作为高效的片上量子光源。微腔中光频梳的稳定性是实际应用的重要条件。在理论和实验上研究了氮化硅微腔中光频梳的演化及热自稳定性。... 基于氮化硅的微腔是一种应用广泛的集成光学器件,不仅可以输出用于精密测距和光钟的光频梳,而且能够作为高效的片上量子光源。微腔中光频梳的稳定性是实际应用的重要条件。在理论和实验上研究了氮化硅微腔中光频梳的演化及热自稳定性。在微腔非线性过程和热动力学的基础上,分析了在不同功率和失谐的连续光泵浦下微腔中光频梳的梳态演化和热自稳定性。结果表明,可以通过精确控制微腔的泵浦功率和失谐量调节“图灵环”态的输出,同时微腔系统可通过功率和波长扰动导致的共振漂移补偿噪声的影响,实现稳定运转。该研究为基于微腔量子光源的实验提供了必要基础。 展开更多
关键词 光频梳 氮化硅 热自稳定性 四波混频 量子光学
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基于薄膜铌酸锂光波导的平坦光频率梳的设计 被引量：2
6
作者 刘宇 邓宜 +2 位作者 卫航 吴春将 冯素春 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第13期16-28,共13页
提出了一种基于正常色散薄膜铌酸锂集成非线性波导产生高重复频率平坦光学频率梳的方案,并进行了数值仿真研究。采用3.6 m长正常色散薄膜铌酸锂集成非线性波导,通过色散调控优化设计,基于正常色散,利用自相位调制和光波分裂作用,在1550... 提出了一种基于正常色散薄膜铌酸锂集成非线性波导产生高重复频率平坦光学频率梳的方案,并进行了数值仿真研究。采用3.6 m长正常色散薄膜铌酸锂集成非线性波导,通过色散调控优化设计,基于正常色散,利用自相位调制和光波分裂作用,在1550 nm附近仿真得到了3 dB带宽约为32 nm的平坦光学频率梳。利用X-Frog技术分析了双曲正割、高斯和超高斯三种不同输入脉冲在传播过程中的时频演化情况。研究了各种参数对光学频率梳带宽和平坦度的影响,并研究了光学频率梳的相干性。仿真结果表明,薄膜铌酸锂集成非线性波导在1550 nm波段高重复频率平坦相干光学频率梳的产生方面具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 非线性光学 铌酸锂 光学频率梳 自相位调制 光波分裂
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太赫兹双梳光谱中重复频率差影响的研究
7
作者 吴静睿 郭旭光 《光学仪器》 2022年第5期20-27,共8页
太赫兹双梳光谱技术因其高频率分辨率和高灵敏度等优点,近年来成为一种有力的光谱测量技术。为了提高光谱系统的探测性能,本文分析了双梳光谱技术在时域和频域中的采样原理及方法,基于两台飞秒激光器搭建了一套重复频率可调的太赫兹双... 太赫兹双梳光谱技术因其高频率分辨率和高灵敏度等优点,近年来成为一种有力的光谱测量技术。为了提高光谱系统的探测性能,本文分析了双梳光谱技术在时域和频域中的采样原理及方法,基于两台飞秒激光器搭建了一套重复频率可调的太赫兹双梳光谱系统。通过改变一台光频梳的重复频率,系统地研究了不同重复频率差对太赫兹双梳光谱系统性能的影响。结果表明有效范围内的重复频率差越小,探测到光谱质量越高。当重复频率差为10 Hz时,太赫兹双梳光谱系统的探测性能最佳。此研究为太赫兹双梳光谱技术选择最合适的重复频率差提供了方法。 展开更多
关键词 光学频率梳 太赫兹波 双梳光谱 重复频率差
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基于五氧化二钽集成非线性光波导的高重复频率宽带平坦相干光频率梳的产生 被引量：1
8
作者 吴春将 冯素春 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期17-28,共12页
通过波导结构设计以及色散调控,基于孤子脉冲压缩、自相位调制和光波分裂效应,用0.22 m反常色散五氧化二钽波导级联0.9 m正常色散五氧化二钽波导产生在1 520~1 580 nm波段具有4 dB平坦度、60 nm带宽的平坦光频率梳.利用X-Frog技术分析... 通过波导结构设计以及色散调控,基于孤子脉冲压缩、自相位调制和光波分裂效应,用0.22 m反常色散五氧化二钽波导级联0.9 m正常色散五氧化二钽波导产生在1 520~1 580 nm波段具有4 dB平坦度、60 nm带宽的平坦光频率梳.利用X-Frog技术分析了脉冲在传输过程中的时谱演化,并且研究了产生光频率梳的相干性.时谱演化指出自相位调制和光波分裂的共同作用使得光频率梳的光谱包络变宽,并且具有良好的平坦度.一阶复互相干度计算指出光频率梳具有较好的相干性.仿真结果表明,五氧化二钽集成非线性光波导在产生高重复频率平坦相干宽带光频率梳方面具有较好的前景. 展开更多
关键词 光学频率梳 孤子压缩 自相位调制 光波分裂 五氧化二钽
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基于光学频率梳的可选频毫米波生成多业务分层WDM⁃ROF系统 被引量：1
9
作者 卢振旭 李培丽 王浩然 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期121-131,共11页
针对波分复用‑光纤无线通信(WDM‑ROF)系统中采用的激光器阵列成本高、可扩展性与重构性差、生成的毫米波信号单一不可调、每个基站业务传输相同且可应用场合受限等问题,提出了基于光学频率梳(OFC)的可选频毫米波生成多业务分层WDM‑ROF... 针对波分复用‑光纤无线通信(WDM‑ROF)系统中采用的激光器阵列成本高、可扩展性与重构性差、生成的毫米波信号单一不可调、每个基站业务传输相同且可应用场合受限等问题,提出了基于光学频率梳(OFC)的可选频毫米波生成多业务分层WDM‑ROF系统。在该方案中,采用光学频率梳作为系统的多载波光源,有利于系统的扩展与重构;在中心站(CS)预留部分光载波作为基站(BS)上行链路的光源,实现了基站上行传输的无光源化;在次级中心站(SCS)引入基于微机电系统(MEMS)的光开关矩阵,由MEMS光开关矩阵的不同种控制状态实现毫米波信号的可选频;构建具有分层结构的基站组(BSG),为每个基站提供多个业务的接入。建立了基于光学频率梳的WDM‑ROF系统的理论模型,并进行了仿真研究。在仿真中获得了平坦度为0.58 dB、频率间隔为20 GHz的15线光学频率梳。在下行链路中,利用其中一种控制状态的MEMS光开关矩阵与光电探测器将两个不同的10 Gbit/s下行数据上变频,得到频率为35、45、65、95 GHz的4个毫米波信号,并根据不同应用场合分配给基站组中的两个基站(分层BSG),进行多个业务传输。经40 km单模光纤传输后,下行和上行传输的接收灵敏度分别不低于-10.086 dBm和-17.922 dBm,对应的功率代价均小于1 dB,业务数据接收眼图均保持睁开状态。该WDM‑ROF系统可以实现可选频毫米波信号产生、多个业务传输、低功率代价的高效传输。 展开更多
关键词 光通信 光学频率梳 可选频毫米波 MEMS光开关矩阵 分层基站组
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