基于自再生鎖模光纖激光器的光脈沖信號產(chǎn)生研究.pdf

1、未來雷達的需求對傳統(tǒng)電子技術(shù)在大帶寬波形產(chǎn)生、處理速度和帶寬方面提出了挑戰(zhàn)。光子雷達基于微波光子技術(shù)構(gòu)建雷達系統(tǒng)，克服了傳統(tǒng)微波系統(tǒng)在處理速度和帶寬等方面的電子瓶頸，且具有損耗低和抗電磁干擾等優(yōu)勢，是未來雷達系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。高質(zhì)量的光脈沖是光子雷達中實現(xiàn)光采樣和多頻段信號產(chǎn)生的重要基礎。基于自再生鎖模光纖激光器的光脈沖源由于具有高相干性、高重復頻率、時間抖動小等優(yōu)勢，與光子雷達系統(tǒng)的需求十分契合，成為當前的研究關鍵之一。
　　

2、本文以自再生主動鎖模技術(shù)為研究方向，在光脈沖信號的產(chǎn)生方面進行了深入地研究，主要開展了以下幾個方面工作：
　　1.提出并研究了基于保偏雙環(huán)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定自再生主動鎖模激光器，在抑制偏振不穩(wěn)定性影響的同時，通過雙環(huán)結(jié)構(gòu)抑制了超模噪聲；
　　對偏振噪聲對系統(tǒng)的影響進行了理論分析，構(gòu)建基于保偏雙環(huán)結(jié)構(gòu)的自再生鎖模光纖激光器，實驗產(chǎn)生了10.66GHz重頻的光脈沖信號，調(diào)制產(chǎn)生的射頻信號的邊模抑制比為62.2dB，相位噪聲在10kHz頻

3、偏處為-107.59dBc/Hz。
　　2.提出并研究了基于非泵浦EDF駐波效應增強結(jié)構(gòu)的自再生鎖模光纖激光器，通過引入基于非泵浦EDF的強駐波效應形成結(jié)構(gòu)，有效地抑制超模噪聲；
　　對基于非泵浦EDF駐波效應增強進行了理論分析和實驗研究；研究了基于自再生鎖模光纖激光器的光脈沖產(chǎn)生的理論模型，分析和研究了系統(tǒng)的噪聲因素來源。在此基礎上構(gòu)建了基于非泵浦EDF的強駐波效應的自再生鎖模光纖激光器，實驗產(chǎn)生了10GHz重頻的光脈沖信

4、號，調(diào)制產(chǎn)生的射頻信號邊模抑制比為72.5dB，相位噪聲在10kHz頻偏處為-123.6dBc/Hz。
　　3.研究了基于諧振腔控制的自再生鎖模光纖激光器，通過控制諧振腔的腔長等因素實現(xiàn)了高質(zhì)量光脈沖產(chǎn)生。
　　對諧振腔各因素對產(chǎn)生的光脈沖質(zhì)量影響進行了理論分析，構(gòu)建了腔長反饋控制的自再生鎖模激光器，實驗產(chǎn)生了重頻為10GHz和40GHz的光脈沖，對應調(diào)制產(chǎn)生的10GHz微波信號的邊模抑制比為90dB，相位噪聲在10kHz頻