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基于偏振旋转光反馈下的外光注入VCSEL产生高性能毫米波

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

陈兴华, 林晓东, 吴正茂, 樊利, 曹体, 夏光琼
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  • 本文提出一种基于偏振旋转光反馈下的外光注入垂直腔 表面发射激光器(VCSEL)产生高性能毫米波的方案, 并利用描述外部扰动下VCSEL动态特性的自旋反转模型(SFM), 对所产生的毫米波的特性进行了数值研究. 研究结果表明: 一个受到主VCSEL(M-VCSEL)光注入的副VCSEL(S-VCSEL)在一定条件下可以产生单周期(P1)振荡, 即在光波上调制了一个微波信号. 通过调节外光注入强度i以及S-VCSEL与M-VCSEL之间频率失谐, 可以获得频率在3060 GHz范围内连续可调的毫米波信号. 在外光注入VCSEL中引入偏振旋转光反馈, 通过选取合适的反馈强度f以及反馈延迟时间, 产生的毫米波信号的线宽可以得到明显窄化. 对于光注入S-VCSEL所产生的线宽为5.509 MHz的毫米波, 在引入偏振旋转光反馈后, 毫米波线宽可以降低到230.2 kHz. 本文的研究对高速光载无线(RoF)系统中优质毫米波信号的获取具有一定的参考意义.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60978003, 61078003, 61178011), 重庆市自然科学基金(批准号: CSTC2011jjA40035, CSTC2012jjB40011), 西南大学中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: XDJK2010C019, XDJK2009B010)和毫米波国家重点实验室开放课题(批准号: K201109)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-20
  • 修回日期:  2012-05-10
  • 刊出日期:  2012-05-05

基于偏振旋转光反馈下的外光注入VCSEL产生高性能毫米波

  • 1. 西南大学物理科学与技术学院, 重庆 400715;
  • 2. 东南大学毫米波国家重点实验室, 南京 210096
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60978003, 61078003, 61178011), 重庆市自然科学基金(批准号: CSTC2011jjA40035, CSTC2012jjB40011), 西南大学中央高校基本科研业务费专项资金(批准号: XDJK2010C019, XDJK2009B010)和毫米波国家重点实验室开放课题(批准号: K201109)资助的课题.

摘要: 本文提出一种基于偏振旋转光反馈下的外光注入垂直腔 表面发射激光器(VCSEL)产生高性能毫米波的方案, 并利用描述外部扰动下VCSEL动态特性的自旋反转模型(SFM), 对所产生的毫米波的特性进行了数值研究. 研究结果表明: 一个受到主VCSEL(M-VCSEL)光注入的副VCSEL(S-VCSEL)在一定条件下可以产生单周期(P1)振荡, 即在光波上调制了一个微波信号. 通过调节外光注入强度i以及S-VCSEL与M-VCSEL之间频率失谐, 可以获得频率在3060 GHz范围内连续可调的毫米波信号. 在外光注入VCSEL中引入偏振旋转光反馈, 通过选取合适的反馈强度f以及反馈延迟时间, 产生的毫米波信号的线宽可以得到明显窄化. 对于光注入S-VCSEL所产生的线宽为5.509 MHz的毫米波, 在引入偏振旋转光反馈后, 毫米波线宽可以降低到230.2 kHz. 本文的研究对高速光载无线(RoF)系统中优质毫米波信号的获取具有一定的参考意义.

English Abstract

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