基于光偏振复用调制的可重构三角波和方波产生的研究 下载: 1139次
Reconfigurable Triangular and Square Waveforms Generation Using Optical Polarization Division Modulation
1 空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077
2 中国空间技术研究院西安分院, 陕西 西安 710077
图 & 表
图 1. 三角波和方波产生示意图
Fig. 1. Schematic of the triangular and square waveforms generator
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图 2. 光生基频三角波。(a)检偏器的检偏光信号;(b) PD输出电谱图;(c) 0~0.5 ns区间内的基频三角波信号波形图;(d) 0~10 ns区间内的基频三角波信号波形图
Fig. 2. Optical generator of triangular waveform with fundamental frequency. (a) Optical spectrum after polarizer; (b) electrical spectrum from PD; (c) generated triangular waveform at 0 to 0.5 ns; (d) generated triangular waveform at 0 to 10 ns
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图 3. 光生基频方波。(a)检偏器的检偏光信号;(b) PD输出电谱图;(c) 0~0.5 ns区间内的基频方波信号波形图;(d) 0~10 ns区间内的基频方波信号波形图
Fig. 3. Optical generator of square waveform with fundamental frequency. (a) Optical spectrum after polarizer; (b) electrical spectrum from PD; (c) generated square waveform at 0 to 0.5 ns; (d) generated square waveform at 0 to 10 ns
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图 4. 幅度漂移对单周期基频三角波和基频方波波形的影响。(a)三角波波形;(b)方波波形
Fig. 4. Impact of amplitude drift on generation of the triangular waveform and square waveform with fundamental frequency. (a) Triangular waveform; (b) square waveform
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图 5. 光生二倍频三角波。(a) x方向的检偏光信号;(b) y方向的检偏光信号;(c) PD输出电谱图;(d) 0~0.5 ns区间内的二倍频三角波信号波形图;(e) 0~10 ns区间内的二倍频三角波信号波形图
Fig. 5. Optical generator of triangular waveform with double frequency. (a) Optical spectrum in x-polarization; (b) optical spectrum in y-polarization; (c) electrical spectrum from PD; (d) generated triangular waveform at 0 to 0.5 ns; (e) generated triangular waveform at 0 to 10 ns
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图 6. 光生二倍频方波。(a) x方向的检偏光信号;(b) y方向的检偏光信号;(c) PD输出电谱图;(d) 0~0.5 ns区间内的二倍频方波信号波形图;(e) 0~10 ns区间内的二倍频方波信号波形图
Fig. 6. Optical generator of square waveform with double frequency. (a) Optical spectrum in x-polarization; (b) optical spectrum in y-polarization; (c) electrical spectrum from PD; (d) generated square waveform at 0 to 0.5 ns; (e) generated square waveform at 0 to 10 ns
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图 7. 幅度漂移对单周期二倍频三角波和二倍频方波波形的影响。(a)三角波波形;(b)方波波形
Fig. 7. Impact of amplitude drift on generation of the triangular waveform and square waveform with double frequency. (a) Triangular waveform; (b) square waveform
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表 1不同调制系数误差和直流相移误差下的基频三角波RMSE
Table1. RMSE of modulation indices and phase shifts for triangular waveform with fundamental frequency
Modulation index(error percent) | 1.4345(-5%) | 1.472(-2.5%) | 1.510(0%) | 1.548(2.5%) | 1.586(5%) |
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RMSE | 0.040 | 0.038 | 0.036 | 0.037 | 0.039 | DC phase shift(error percent) /(°) | 85.5(-5%) | 87.75(-2.5%) | 90(0%) | 92.25(2.5%) | 94.5(5%) | RMSE | 0.041 | 0.037 | 0.036 | 0.038 | 0.041 |
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表 2不同调制系数误差和直流相移误差下的基频方波RMSE
Table2. RMSE of modulation indices and phase shifts for square waveform with fundamental frequency
Modulation index(error percent) | 2.185(-5%) | 2.242(-2.5%) | 2.300(0%) | 2.358(2.5%) | 2.415(5%) |
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RMSE | 0.339 | 0.336 | 0.335 | 0.337 | 0.339 | DC phase shift(error percent) /(°) | 85.5(-5%) | 87.75(-2.5%) | 90(0%) | 92.25(2.5%) | 94.5(5%) | RMSE | 0.343 | 0.339 | 0.335 | 0.338 | 0.342 |
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表 3不同调制系数误差和直流相移误差下的二倍频三角波RMSE
Table3. RMSE of modulation indices and phase shifts for triangular waveform with double frequency
Modulation index(error percent) | 1.805(-5%) | 1.853(-2.5%) | 1.900(0%) | 1.948(2.5%) | 1.995(5%) |
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RMSE | 0.041 | 0.037 | 0.032 | 0.033 | 0.034 | DC phase shift(error percent) /(°) | 171(-5%) | 175.5(-2.5%) | 180(0%) | 184.5(2.5%) | 189(5%) | RMSE | 0.045 | 0.038 | 0.032 | 0.038 | 0.045 |
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表 4不同调制系数误差和直流相移误差下的二倍频方波RMSE
Table4. RMSE of modulation indices and phase shifts for square waveform with double frequency
Modulation index(error percent) | 2.09(-5%) | 2.145(-2.5%) | 2.2(0%) | 2.255(2.5%) | 2.31(5%) |
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RMSE | 0.347 | 0.340 | 0.334 | 0.335 | 0.335 | DC phase shift(error percent) /(°) | 171(-5%) | 175.5(-2.5%) | 180(0%) | 184.5(2.5%) | 189(5%) | RMSE | 0.345 | 0.341 | 0.334 | 0.339 | 0.345 |
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张昆, 赵尚弘, 蒋炜, 林涛, 王国栋, 李赫. 基于光偏振复用调制的可重构三角波和方波产生的研究[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(17): 170603. Kun Zhang, Shanghong Zhao, Wei Jiang, Tao Lin, Guodong Wang, He Li. Reconfigurable Triangular and Square Waveforms Generation Using Optical Polarization Division Modulation[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(17): 170603.