精密微波產生
精密微波產生
在過去幾年中,對超低噪聲微波(MW)和射頻(RF)信號源的需求急劇增加。標準工業應用和高端學術實驗迫切需要更高的精度:
·雷達系統
·國防通信
·光子ADC
·超穩定時鐘
·測試和測量
·衛星通訊
·粒子加速器,FELs
·相干通信
鎖模激光器所產生的超低相位噪聲為實現具有亞飛秒均方差(RMS)時間抖動射頻(RF)或微波(MW)信號提供了一種簡單的解決方案。超低噪聲石英振蕩器具有高數量級的相位噪聲,而另一方面,低溫冷卻的藍寶石振蕩器需要昂貴的冷卻系統。由于它們的復雜性,這限制了它們的應用范圍。雖然最近開發的基于光頻梳的系統產生的超低噪聲微波信號可以實現極高的相位穩定性和低相位噪聲,但這些系統的安裝和維護在技術上困難且成本高[1]。
對于信號處理和通信中的許多高性能應用(采樣時鐘、ADC、信號源分析儀的主振蕩器),高頻相位噪聲和累積時序抖動對系統性能的影響最為關鍵。對于這些應用,只需使用光電二極管信號和可選的電子放大,就可以直接從自激鎖模激光器中產生微波。為了抑制較低噪聲頻率下的相位噪聲,可以將鎖模激光器鎖定或同步到低噪聲和電子振蕩器[2]以獲得長期穩定性。對于需要高頻微波參考振蕩器(例如10GHz)的應用,它也可能是將低噪聲電壓控制振蕩器與鎖模激光器同步的解決方案[3]。
Menhir Photonics GHz高重頻低噪聲鎖模飛秒光纖激光器MENHIR-1550:
Menhir Photonics提供鎖模激光器,具有當今市場上最低的相位噪聲和極高可靠性。圖1顯示了menhir-1550系列自激激光器的典型相位噪聲測量,在10GHz載波上測量,即40次諧波(250MHz脈沖重復率)。請注意,測量的本底噪聲將集成時間抖動限制為大約500 as(阿秒)。
Menhir-1550系列的所有激光器都具有可選的快速重復率調諧,調制帶寬>50kHz,用于重復率鎖定或同步。此外,還可以選擇泵浦電流快速調制。Menhir-1550系列達到無與倫比的工業質量和環境穩定性水平。它已經過振動、沖擊和其他外部干擾的測試(空間和航空航天相關測試標準)。為了集成到空間關鍵應用中,可提供定制小尺寸版本。
[1] Portuondo-Campa, G. Buchs, S. Kundermann, L. Balet, S. Lecomte, "Ultra-low phase-noise microwave generation using a diode-pumped solid-state laser based frequency comb and a polarization-maintaining pulse interleaver", Opt. Expr. 23(25), 32441-32451 (2015)
[2] Schlatter, B. Rudin, S. C. Zeller, R. Paschotta, G. J. Spühler, L. Krainer, N. Haverkamp, H. R. Telle, and U. Keller, ”Nearly quantum-noise-limited timing jitter from miniature Er:Yb:glass lasers”, Opt. Lett. 30, 1536 (2005)
[3] Jung, K., Shin, J. & Kim, J. Ultralow phase noise microwave generation from mode-locked Er-fiber lasers with subfemtosecond integrated timing jitter. IEEE Photon. J. 5, 5500906 (2013).