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基于次谐波调制光注入半导体激光器获取窄线宽微波信号的实验研究

毛嵩 吴正茂 樊利 杨海波 赵茂戎 夏光琼

基于次谐波调制光注入半导体激光器获取窄线宽微波信号的实验研究

毛嵩, 吴正茂, 樊利, 杨海波, 赵茂戎, 夏光琼
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  • 实验研究了处于单周期振荡的光注入半导体激光器在频率等于单周期振荡频率一半的1/2次谐波调制下所产生的微波信号的特性. 实验结果显示: 在合适的注入条件下, 处于单周期(P1)振荡的光注入半导体激光器可输出频率可达26.5 GHz、光谱具有单边带结构的光生微波信号, 但微波信号的线宽比较宽(MHz量级); 通过采用频率为单周期振荡频率一半的次谐波信号调制光注入半导体激光器, 可将微波线宽从十几MHz 压缩到几十kHz. 进一步分析了次谐波调制信号的功率以及频率对微波信号的相位噪声的影响, 并在由次谐波调制信号的功率和频率构成的参数空间绘制出了能实现次谐波频率锁定的分布区域.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61178011, 61275116, 61475127)、重庆市自然科学基金(批准号: 2012jjB40011)和东南大学毫米波国家重点实验室开放课题(批准号: K201418)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-26
  • 修回日期:  2014-07-01
  • 刊出日期:  2014-12-05

基于次谐波调制光注入半导体激光器获取窄线宽微波信号的实验研究

  • 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: 61178011, 61275116, 61475127)、重庆市自然科学基金(批准号: 2012jjB40011)和东南大学毫米波国家重点实验室开放课题(批准号: K201418)资助的课题.

摘要: 实验研究了处于单周期振荡的光注入半导体激光器在频率等于单周期振荡频率一半的1/2次谐波调制下所产生的微波信号的特性. 实验结果显示: 在合适的注入条件下, 处于单周期(P1)振荡的光注入半导体激光器可输出频率可达26.5 GHz、光谱具有单边带结构的光生微波信号, 但微波信号的线宽比较宽(MHz量级); 通过采用频率为单周期振荡频率一半的次谐波信号调制光注入半导体激光器, 可将微波线宽从十几MHz 压缩到几十kHz. 进一步分析了次谐波调制信号的功率以及频率对微波信号的相位噪声的影响, 并在由次谐波调制信号的功率和频率构成的参数空间绘制出了能实现次谐波频率锁定的分布区域.

English Abstract

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