在空间相干光通信应用中, 针对传统激光器线宽较宽、相位噪声大、易导致锁相环路失锁的问题, 研制了单频Nd:YAG非平面环形(NPRO)激光器, 其线宽小于1 kHz, 相对强度噪声(RIN)低于-150 dB/Hz, 具有窄线宽、低噪声的特点。搭建了光锁相环路, 在信号光功率-67 dBm的情况下实现了两台NPRO激光器的相位锁定。在此基础上开展了信号频率为10 MHz和1.25 GHz的模拟通信实验, 在信号光功率分别为-60 dBm和-53 dBm时可观测到较理想的眼图。在2.5 Gbps数字通信实验中, 接收灵敏度达到-50 dBm, 此时误码率为3.2×10-6。系统灵敏度可接近量子极限, 明显优于传统的IM/DD方式, 是一种适合长距离、大容量传输的空间通信方式。

针对法布里-珀罗(FP)腔对更高稳定性的需求，提出了利用Pound-Drever-Hall (PDH)技术稳定FP 腔的方案。根据理论计算模型，详细分析了FP腔谐振光学系统的静态响应与动态响应特性。运用静态分析得到的误差信号可实现FP 腔的锁定，动态响应分析得到的频率响应有助于设计控制环路将FP 腔稳定在选择的工作点处。数值仿真结果表明，当光学增益为0.785 W/(°)，且误差信号为毫瓦量级时，FP 腔的长度稳定精度可达4 pm。通过对比FP 腔锁定前后反射光的光斑尺寸与形状，验证了该方案的有效性和可行性。

We present a high-precision optical phase-locking based on wideband acousto-optical frequency shifting. Increasing the modulating bandwidth stabilizes the loop at a high loop gain, thus improving phase correction capability. An optical phase-locked loop with a wide control bandwidth is constructed. The closed-loop residual phase error is only 0.26o or smaller than \lambda/1000. The loop exhibits excellent correction capability for high-frequency noises. The correctable frequency range reaches 35 kHz when the noise amplitude is +(-)\lambda/2, and becomes even wider for smaller noise amplitudes.

给出了基于高速磁光开关的光实时延时技术的方案。研究了拓扑结构和磁光开关对光延时性能的影响。研制了5 bit,32位的光实时延时系统,并建立了光延时的测试平台,经测试,延时线延时精度优于3 ps。对光延时单元插损进行测试,结果显示:32态单元插损为0.12~0.88 dB,各态变化呈随机性。