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基于偏振稳定双波长保偏光纤光栅激光器的可调谐微波/毫米波产生技术

裴丽 刘观辉 宁提纲 高嵩 李晶 张义军

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基于偏振稳定双波长保偏光纤光栅激光器的可调谐微波/毫米波产生技术

裴丽, 刘观辉, 宁提纲, 高嵩, 李晶, 张义军

A technique for tunable microwave/millimeter-wave generation based on a polarization-stable dual-wavelength polarization maintaining fiber Bragg grating laser

Pei Li, Liu Guan-Hui, Ning Ti-Gang, Gao Song, Li Jing, Zhang Yi-Jun
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  • 首次提出了一种基于偏振稳定双波长保偏光纤光栅激光器的可调谐微波/毫米波产生技术, 利用保偏光纤光栅选频产生两个偏振稳定的激光信号, 采用扰偏器确保激光输出的两个正交偏振态功率的一致性, 最后输入高速光电探测器产生微波/毫米波. 通过对保偏光纤光栅施加不同大小的侧向应力, 可以灵活调谐输出的毫米波频率. 实验制作了基于偏振稳定双波长保偏光纤光栅激光器的可调 谐微波/毫米波产生装置, 通过对保偏光纤光栅施加不同的轴向拉力分别产生了20.407 和22.050 GHz的微波信号. 仿真产生了60 GHz的毫米波信号, 并分析该毫米波在光纤无线通信下行链路的传输性能, 结果表明该毫米波作为副载波调制到光波上从中心站传输80 km至基站后经天线发射至用户端, 解调后仍然得到很好的眼图, 充分证明了本方案的优越传输性能.
    A technique for tunable microwave/millimeter-wave generation based on a polarization-stable dual-wavelength polarization maintaining fiber Bragg grating (PMFBG) laser is proposed in which the frequency selecting of PMFBG is used to produce two polarization-stable lasing signals, the polarization scrambler is adopted to ensure the consistency of the orthogonal polarization's power, and then the beating frequency in high-speed photodetector is used to generate the microwave/millimeter-wave. Lateral strain loading on the PMFBG allows the frequency of the microwave/millimeter to be controlled. In the experiment, a scheme for tunable microwave/millimeter-wave generation based on a polarization-stable dual-wavelength PMFBG laser is produced, and the microwave signals of 20.407 GHz and 22.050 GHz are generated by different axial pulls loading on PMFBG. In the simulation, the millimeter-wave of 60 GHz is generated and transmission performance of the millimeter-wave in radio-over-fiber downlink is analyzed. The results show that the eye diagrams demodulated in the mobile station are excellent when the optical carrier which is modulated as the millimeter-wave sub-carrier transmits over 80 kilometers from center station to base station. The excellent performance of the system is verified.
      通信作者: 裴丽, lipei@bjtu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60837002) 和教育部博士点基金(批准号: 200800040002)资助的课题.
      Corresponding author: Pei Li, lipei@bjtu.edu.cn
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 60837002) and the Fund for Doctoral Program of Ministry of Education of China (Grant No. 200800040002).
    [1]

    Li J, Ning T G, Pei L, Qi C H 2009 Opt. Lett. 34 3136

    [2]

    Li J, Ning T G, Pei L, Qi C H, Hu X D, Zhou Q 2010 Opt. Express 18 2503

    [3]

    Braun R P, Grosskopf G, Rohde D, Schmidt F 1998 IEEE Photon. Technol. Lett. 10 728

    [4]

    Bordonalli A C, Walton C, Seeds A J 1999 J. Lightwave Technol. 17 328

    [5]

    Johansson L A, Seeds A J 2000 IEEE Photon. Technol. Lett. 12 690

    [6]

    Leng J S, Lai Y C, Zhang W, Williams J A R 2006 IEEE Photon. Technol. Lett. 18 1729

    [7]

    Yang W, Liu Y, Xiao L F, Yang Z X, Pan J X 2010 Acta Phys. Sin. 59 1030 (in Chinese) [杨薇, 刘迎, 肖立峰, 杨兆祥, 潘建旋 2010 bf 59 1030]

    [8]

    Pei L, Zhao R F, Ning T G, Qi C H, Li Z X, Gao S 2010 Chin. J. Lasers 37 1028 (in Chinese) [裴丽, 赵瑞峰, 宁提纲, 祁春慧, 李卓轩, 高嵩 2010 中国激光 37 1028]

    [9]

    An S Y, Zeng X D 2004 Principle of PhotoDetector (Vol. 1) (Xi’an: Xidian University Press) p152 (in Chinese) [安毓英, 曾晓东 2004 光电探测原理(第一版) (西安:西安电子科技大学出版社) 第152页]

    [10]

    Wang W, Meng Z, Yang H Y, Li Z Z 2006 Sensor World 6 23 (in Chinese) [王伟, 孟洲, 杨华勇, 李智忠 2006 传感器世界 6 23]

    [11]

    Botero-Cadavid J F, Causado-Buelvas J D, Torres P 2010 J. Lightwave Technol. 28 1291

    [12]

    Xu O, Lu S H, Jian S S 2008 Acta Phys. Sin. 57 6404 (in Chinese) [许鸥, 鲁韶华, 简水生 2008 57 6404]

    [13]

    Wang J, Zheng K, Li J, Liu L S, Chen G X, Jian S S 2009 Acta Phys. Sin. 58 7695 (in Chinese) [王静, 郑凯, 李坚, 刘利松, 陈根祥, 简水生 2009 58 7695]

    [14]

    Xue L F, Zhang Q, Li F, Zhou Y, Liu Y L 2011 Acta Phys. Sin. 60 014213 (in Chinese) [薛力芳, 张强, 李芳, 周燕, 刘育梁 2011 60 014213]

    [15]

    Wu S Q, Pei L, Ning T G, Qi C H, Guo L 2009 Chin. J. lasers 36 2945 (in Chinese) [吴树强, 裴丽, 宁提纲, 祁春慧, 郭兰 2009 中国激光 36 2945]

    [16]

    Ji H C, Kim H, Chung Y C 2009 IEEE Photon. Technol. Lett. 21 9

    [17]

    Xin X J, Zhang L J, Liu B, Yu J J 2011 Opt. Express 19 7847

    [18]

    Liu B, Xin X J, Zhang L J, Yu J J, Zhang Q, Yu C X 2010 Opt. Express 18 2137

    [19]

    Li S Y, Zheng X P, Zhang H Y, Zhou B K 2011 Opt. Lett. 36 546

    [20]

    Li J, Ning T G, Pei L, Zhou Q, Hu X D, Qi C H, Gao S, Yang L 2011 Acta Phys. Sin. 60 054203 (in Chinese) [李晶, 宁提纲, 裴丽, 周倩, 胡旭东, 祁春慧, 高嵩, 杨龙 2011 60 054203]

  • [1]

    Li J, Ning T G, Pei L, Qi C H 2009 Opt. Lett. 34 3136

    [2]

    Li J, Ning T G, Pei L, Qi C H, Hu X D, Zhou Q 2010 Opt. Express 18 2503

    [3]

    Braun R P, Grosskopf G, Rohde D, Schmidt F 1998 IEEE Photon. Technol. Lett. 10 728

    [4]

    Bordonalli A C, Walton C, Seeds A J 1999 J. Lightwave Technol. 17 328

    [5]

    Johansson L A, Seeds A J 2000 IEEE Photon. Technol. Lett. 12 690

    [6]

    Leng J S, Lai Y C, Zhang W, Williams J A R 2006 IEEE Photon. Technol. Lett. 18 1729

    [7]

    Yang W, Liu Y, Xiao L F, Yang Z X, Pan J X 2010 Acta Phys. Sin. 59 1030 (in Chinese) [杨薇, 刘迎, 肖立峰, 杨兆祥, 潘建旋 2010 bf 59 1030]

    [8]

    Pei L, Zhao R F, Ning T G, Qi C H, Li Z X, Gao S 2010 Chin. J. Lasers 37 1028 (in Chinese) [裴丽, 赵瑞峰, 宁提纲, 祁春慧, 李卓轩, 高嵩 2010 中国激光 37 1028]

    [9]

    An S Y, Zeng X D 2004 Principle of PhotoDetector (Vol. 1) (Xi’an: Xidian University Press) p152 (in Chinese) [安毓英, 曾晓东 2004 光电探测原理(第一版) (西安:西安电子科技大学出版社) 第152页]

    [10]

    Wang W, Meng Z, Yang H Y, Li Z Z 2006 Sensor World 6 23 (in Chinese) [王伟, 孟洲, 杨华勇, 李智忠 2006 传感器世界 6 23]

    [11]

    Botero-Cadavid J F, Causado-Buelvas J D, Torres P 2010 J. Lightwave Technol. 28 1291

    [12]

    Xu O, Lu S H, Jian S S 2008 Acta Phys. Sin. 57 6404 (in Chinese) [许鸥, 鲁韶华, 简水生 2008 57 6404]

    [13]

    Wang J, Zheng K, Li J, Liu L S, Chen G X, Jian S S 2009 Acta Phys. Sin. 58 7695 (in Chinese) [王静, 郑凯, 李坚, 刘利松, 陈根祥, 简水生 2009 58 7695]

    [14]

    Xue L F, Zhang Q, Li F, Zhou Y, Liu Y L 2011 Acta Phys. Sin. 60 014213 (in Chinese) [薛力芳, 张强, 李芳, 周燕, 刘育梁 2011 60 014213]

    [15]

    Wu S Q, Pei L, Ning T G, Qi C H, Guo L 2009 Chin. J. lasers 36 2945 (in Chinese) [吴树强, 裴丽, 宁提纲, 祁春慧, 郭兰 2009 中国激光 36 2945]

    [16]

    Ji H C, Kim H, Chung Y C 2009 IEEE Photon. Technol. Lett. 21 9

    [17]

    Xin X J, Zhang L J, Liu B, Yu J J 2011 Opt. Express 19 7847

    [18]

    Liu B, Xin X J, Zhang L J, Yu J J, Zhang Q, Yu C X 2010 Opt. Express 18 2137

    [19]

    Li S Y, Zheng X P, Zhang H Y, Zhou B K 2011 Opt. Lett. 36 546

    [20]

    Li J, Ning T G, Pei L, Zhou Q, Hu X D, Qi C H, Gao S, Yang L 2011 Acta Phys. Sin. 60 054203 (in Chinese) [李晶, 宁提纲, 裴丽, 周倩, 胡旭东, 祁春慧, 高嵩, 杨龙 2011 60 054203]

  • [1] 李建宇, 董忠级, 张吉宏, 史雯慧, 郑加金, 韦玮. 具有温度自补偿的保偏光纤布拉格光栅多参量传感器的设计与制备.  , 2023, 72(14): 144206. doi: 10.7498/aps.72.20230478
    [2] 张彤, 张维光, 蔡亚君, 胡晓鸿, 冯野, 王屹山, 于佳. 基于全保偏光纤结构的主振荡脉冲非线性放大系统.  , 2019, 68(23): 234204. doi: 10.7498/aps.68.20190925
    [3] 王恒, 张尚剑, 邹新海, 刘俊伟, 张雅丽, 李和平, 刘永. 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.  , 2015, 64(12): 124211. doi: 10.7498/aps.64.124211
    [4] 胡淼, 张慧, 张飞, 刘晨曦, 徐国蕊, 邓晶, 黄前锋. 用于光生毫米波的双频微片激光器热致频差特性研究.  , 2013, 62(20): 204205. doi: 10.7498/aps.62.204205
    [5] 陈于淋, 吴正茂, 唐曦, 林晓东, 魏月, 夏光琼. 基于双光注入锁定1550 nm垂直腔表面发射半导体激光器产生可调谐毫米波.  , 2013, 62(10): 104207. doi: 10.7498/aps.62.104207
    [6] 周锐, 张菁, 忽满利, 冯忠耀, 高宏, 杨扬, 张敬花, 乔学光. 基于二阶保偏光纤Sagnac环光纤激光器的振动检测研究.  , 2012, 61(1): 014216. doi: 10.7498/aps.61.014216
    [7] 张红晨, 刘海, 乔文强, 李兴冀, 何世禹, V. V. Abraimof. 质子辐照对国产一字型保偏光纤损伤效应研究.  , 2012, 61(3): 034213. doi: 10.7498/aps.61.034213
    [8] 高嵩, 裴丽, 宁提纲, 祁春慧, 刘观辉, 李晶. 光自差法生成微波/毫米波技术中偏振失谐研究.  , 2012, 61(12): 124204. doi: 10.7498/aps.61.124204
    [9] 陈兴华, 林晓东, 吴正茂, 樊利, 曹体, 夏光琼. 基于偏振旋转光反馈下的外光注入VCSEL产生高性能毫米波.  , 2012, 61(9): 094209. doi: 10.7498/aps.61.094209
    [10] 刘观辉, 裴丽, 宁提纲, 高嵩, 李晶, 张义军. 基于新型偏振稳定毫米波发生器的光载无线通信下行链路.  , 2012, 61(9): 094205. doi: 10.7498/aps.61.094205
    [11] 徐捷. 适用于毫米波带状束行波放大器的光子晶体栅慢波电路研究.  , 2011, 60(1): 018402. doi: 10.7498/aps.60.018402
    [12] 马春光, 赵青, 罗先刚, 何果, 郑灵, 刘建卫. 毫米波在等离子体中的衰减特性研究.  , 2011, 60(5): 055201. doi: 10.7498/aps.60.055201
    [13] 何俊, 魏彦玉, 宫玉彬, 段兆云, 路志刚, 王文祥. 脊加载曲折波导行波管注波互作用的线性理论研究.  , 2010, 59(9): 6659-6665. doi: 10.7498/aps.59.6659
    [14] 延凤平, 卫延, 傅永军, 魏淮, 龚桃荣, 王琳, 李一凡, 刘鹏, 刘洋, 陶沛琳, 曲美霞, 简水生. 熊猫型保偏光纤中应力区失配对光纤性能影响的研究.  , 2009, 58(1): 321-327. doi: 10.7498/aps.58.321
    [15] 任广军, 魏臻, 张强, 姚建铨. 掺钕保偏光纤放大器的研究.  , 2009, 58(6): 3897-3902. doi: 10.7498/aps.58.3897
    [16] 任广军, 魏臻, 姚建铨. 调Q脉冲保偏光纤激光器的研究.  , 2009, 58(2): 941-945. doi: 10.7498/aps.58.941
    [17] 任广军, 张 强, 王 鹏, 姚建铨. 掺钕保偏光纤激光器的研究.  , 2007, 56(7): 3917-3923. doi: 10.7498/aps.56.3917
    [18] 贾维国, 史培明, 杨性愉, 张俊萍, 樊国梁. 保偏光纤中相近频率传输区域的调制不稳定性.  , 2006, 55(9): 4575-4581. doi: 10.7498/aps.55.4575
    [19] 曹 琳, 王春梅, 陈扬骎, 杨晓华. 光外差腔衰荡光谱理论研究.  , 2006, 55(12): 6354-6359. doi: 10.7498/aps.55.6354
    [20] 张喜和, 姚治海, 李晓英, 李春明, 冯克成, 王兆民. 高保偏光纤前方受激拉曼散射光谱特性的研究.  , 2003, 52(4): 840-843. doi: 10.7498/aps.52.840
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-06-03
  • 修回日期:  2011-07-27
  • 刊出日期:  2012-03-05

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