實驗名稱：基于高Q微環諧(xie)振腔OEO的系統測試分(fen)析

　　測試設備：高壓放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)、示波器(qi)(qi)(qi)、可調諧激光器(qi)(qi)(qi)、頻譜分析(xi)儀、光電(dian)(dian)耦合(he)器(qi)(qi)(qi)、光電(dian)(dian)探測(ce)器(qi)(qi)(qi)等。

　　實驗過程：

　　圖1：加入鎖頻電路的光(guang)纖環腔OEO結構圖

　　設計(ji)了針對高Q光(guang)(guang)纖環形(xing)腔光(guang)(guang)電(dian)振蕩器(qi)(qi)(OEO)的(de)鎖(suo)(suo)頻(pin)電(dian)路(lu)，其(qi)結(jie)構(gou)示意圖(tu)如圖(tu)1所示。鎖(suo)(suo)頻(pin)電(dian)路(lu)的(de)原理為：通(tong)過激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)產生波(bo)長為1550nm的(de)光(guang)(guang)波(bo)，之后(hou)(hou)該(gai)光(guang)(guang)波(bo)進(jin)(jin)入相位(wei)調(diao)制器(qi)(qi)進(jin)(jin)行相位(wei)調(diao)制，然(ran)后(hou)(hou)經(jing)過高Q光(guang)(guang)纖環形(xing)腔注入到光(guang)(guang)電(dian)探測器(qi)(qi)中進(jin)(jin)行光(guang)(guang)電(dian)轉換；隨(sui)后(hou)(hou)將輸(shu)出(chu)的(de)信(xin)號注入到鎖(suo)(suo)頻(pin)模塊進(jin)(jin)行信(xin)號解調(diao)。最后(hou)(hou)通(tong)過高壓(ya)放大器(qi)(qi)反(fan)(fan)饋到激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)的(de)頻(pin)率(lv)控(kong)制端。通(tong)過控(kong)制壓(ya)電(dian)陶瓷來改變(bian)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)的(de)輸(shu)出(chu)頻(pin)率(lv)，使其(qi)能(neng)夠時刻跟隨(sui)高Q微(wei)環腔的(de)諧振頻(pin)率(lv)變(bian)化(hua)。這樣通(tong)過反(fan)(fan)饋調(diao)節鎖(suo)(suo)定激(ji)光(guang)(guang)器(qi)(qi)的(de)輸(shu)出(chu)光(guang)(guang)頻(pin)率(lv)，使光(guang)(guang)子在通(tong)過光(guang)(guang)纖環腔時始(shi)終處于諧振狀態，然(ran)后(hou)(hou)將其(qi)作為OEO的(de)延(yan)時儲能(neng)單元，形(xing)成反(fan)(fan)饋回路(lu)。

　　加入(ru)鎖(suo)(suo)頻(pin)系(xi)統后OEO系(xi)統工作過(guo)(guo)程為：激(ji)光(guang)器(qi)(qi)發出的(de)光(guang)經過(guo)(guo)強度(du)(du)調制(zhi)器(qi)(qi)調制(zhi)后，進入(ru)相位調制(zhi)器(qi)(qi)，將調制(zhi)后的(de)光(guang)信(xin)號(hao)通(tong)(tong)過(guo)(guo)摻鉺光(guang)纖(xian)放大器(qi)(qi)進行放大，然后依次進入(ru)光(guang)纖(xian)環諧(xie)振(zhen)腔(qiang)，一路進入(ru)鎖(suo)(suo)頻(pin)模塊，經過(guo)(guo)高壓放大器(qi)(qi)把信(xin)號(hao)反饋(kui)回(hui)激(ji)光(guang)器(qi)(qi)，使(shi)輸出光(guang)頻(pin)率(lv)被鎖(suo)(suo)定(ding)在光(guang)纖(xian)環諧(xie)振(zhen)腔(qiang)的(de)諧(xie)振(zhen)點(dian)上。另一路進入(ru)光(guang)電(dian)探(tan)測器(qi)(qi)，隨后通(tong)(tong)過(guo)(guo)射頻(pin)放大器(qi)(qi)，光(guang)電(dian)耦合器(qi)(qi)，回(hui)到強度(du)(du)調制(zhi)器(qi)(qi)的(de)調制(zhi)端口，構(gou)成OEO振(zhen)蕩器(qi)(qi)回(hui)路。

　　圖2：鎖頻(pin)OEO系統頻(pin)譜(pu)圖

　　對(dui)光(guang)(guang)電(dian)(dian)振(zhen)蕩(dang)(dang)器(OEO)環路中各光(guang)(guang)電(dian)(dian)器件如微波放大器、光(guang)(guang)電(dian)(dian)探(tan)測器、鎖頻(pin)電(dian)(dian)路模(mo)塊上電(dian)(dian)后，調節(jie)激光(guang)(guang)器光(guang)(guang)強(qiang)即光(guang)(guang)功率大小，使光(guang)(guang)電(dian)(dian)振(zhen)蕩(dang)(dang)器(OEO)系(xi)統發生起振(zhen)。同(tong)時(shi)通過鎖頻(pin)電(dian)(dian)路對(dui)光(guang)(guang)學微腔進行鎖頻(pin)，當系(xi)統達到平衡狀態能夠(gou)穩定振(zhen)蕩(dang)(dang)時(shi)，振(zhen)蕩(dang)(dang)峰位于10.4GHz處(chu)，如圖2所示。

　　實驗結果：

　　圖(tu)(tu)3：左圖(tu)(tu)為鎖頻電路(lu)未作用(yong)(yong)時相位噪(zao)聲(sheng)圖(tu)(tu)，右圖(tu)(tu)為鎖頻電路(lu)作用(yong)(yong)時系統相位噪(zao)聲(sheng)圖(tu)(tu)

　　在頻譜(pu)儀頻率(lv)(lv)范(fan)圍(wei)為9.6GHz~11.3GHz，中(zhong)心(xin)頻率(lv)(lv)10.4GHz處、實(shi)現了單模振蕩，分別(bie)測量鎖頻電路作用前后(hou)OEO系統的(de)相(xiang)位(wei)噪(zao)聲(sheng)(sheng)。如上圖3圖3所示。在偏離偏移頻率(lv)(lv)為10kHz處，單邊帶相(xiang)位(wei)噪(zao)聲(sheng)(sheng)為分別(bie)為-71.34dBc/Hz和-91.35dBc/Hz。可以(yi)看(kan)出鎖頻電路的(de)引入將相(xiang)位(wei)噪(zao)聲(sheng)(sheng)降低(di)了約20dBc。

　　?高壓放大器推薦(jian)：ATA-2161

　　圖：ATA-2161高壓放大器指標參數

　　本資料由Aigtek安(an)(an)泰電子整理發布(bu)，更(geng)(geng)多(duo)案例及(ji)產(chan)品(pin)詳情請(qing)持(chi)續關(guan)注我們。西安(an)(an)安(an)(an)泰電子Aigtek已經成為在業界擁(yong)有廣泛產(chan)品(pin)線，且(qie)具有相當規模的儀器設備供(gong)應商，樣機都支持(chi)免費試用。如想了解更(geng)(geng)多(duo)射頻(pin)功(gong)率放大器等產(chan)品(pin)，請(qing)持(chi)續關(guan)注安(an)(an)泰電子官網hkdyw.cn或撥打(da)029-88865020。