电子学报 ›› 2022, Vol. 50 ›› Issue (4): 789-795.DOI: 10.12263/DZXB.20211022
WU Yi-lin, ZENG Zhen, ZHANG Ling-jie, ZHANG Zhi-yao(), Liu Yong
摘要:
本文提出了一种基于偏压调制的双环谐波锁模光电振荡器仿真模型.该模型包括了利用电光调制器偏压调制实现的模式锁定、采用微波信号与滤波器冲激响应卷积实现的模式选择,以及基于双环信号相干叠加的超模噪声抑制.采用改进的脉冲跟踪法实现了双环信号的同步演化仿真.基于提出的模型仿真了谐波锁模状态下的输出微波脉冲信号的波形、频谱、超模噪声抑制和相位噪声特性,仿真结果与实验结果相符.该仿真模型可用于设计基于偏压调制的双环谐波锁模光电振荡器,以及研究双环腔内的动力学过程,有助于获得高超模噪声抑制比的微波信号.
长摘要
提出了一种基于偏压调制的双环谐波锁模光电振荡器,基于双环结构中的“游标卡尺”效应可以实现谐波锁模状态下超模噪声的抑制。在该结构中,通过对电光调制器的直流偏置进行周期性的调制,并且当调制频率为光电振荡环路自由光谱范围的N倍时(N≥2且为整数),谐波锁模机制在环路中建立,可产生高阶锁模微波脉冲信号。由于采用了双环结构,该系统有效地抑制了谐波锁模过程中产生的超模噪声。本文建立了基于偏压调制的双环谐波锁模光电振荡器仿真模型,该模型主要包括了以下三个部分:利用电光调制器偏压调制实现模式之间的相位锁定,采用微波脉冲信号与滤波器冲激响应卷积的方式实现腔内模式选择,以及基于双环振荡信号的相干叠加实现超模噪声抑制。采用改进的脉冲跟踪法对该模型进行了数值求解,模拟了双环锁模光电振荡器中信号的起振过程,实现了双环内信号的同步演化仿真,计算得到了谐波锁模状态下光电振荡器输出微波脉冲信号的时域波形、频谱、超模噪声抑制和相位噪声等特性,仿真结果与实验结果相符,验证了双环结构对超模噪声抑制的可行性。本文所提出的模型可用于设计具有高超模噪声抑制比的谐波锁模光电振荡器,并且可以用于研究双环光电谐振腔内的动力学过程。
中图分类号: