1 西南电子设备研究所, 成都 610036
2 重庆大学 光电工程学院, 重庆 400030
提出了一种适用于电子战应用的宽带大动态微波光子射频前端方案, 通过采用双边带抑制载波及微波光子相干接收技术, 能够有效改善前端的噪声系数、无杂散动态范围等。在6~18GHz工作频带内, 该射频前端无杂散动态范围达到110dB·Hz2/3、噪声系数优于8dB、多通道幅度一致性优于±1dB、多通道相位一致性优于±10°, 实现了宽带射频信号的高性能传输, 同时满足阵列光学波束需求。
射频前端 相干接收 抑制载波 无杂散动态范围 噪声系数 RF frontend coherent heterodyne detection suppressed-carrier spur-free dynamic range noise figure
1 南京电子技术研究所，江苏 南京 210039
2 中国电子科技集团公司 智能感知技术重点实验室，江苏 南京 210039
在雷达指标体系中，探测距离和目标分辨能力是其中的重要参数。而噪声系数（NF）和接收链路的压缩动态范围（CDR）则影响着这两个指标。随着射频光传输（ROF）在雷达接收链路中应用的推进，除了对光链路本身的探讨外，还需扩展到接收链路中微波和光波的协同分析。因此，将其中的微波前级放大、射频光传输（ROF）、微波后级放大进行耦合，普适性地探讨接收链路CDR和NF。例如，当光链路噪声功率谱密度为−164 dBm/Hz，光链路增益−20 dB时，可设计前级放大41 dB。在这种情况下，接收链路CDR1dB达143 dB·Hz，噪声系数为4.15 dB，能够同时满足探测距离和目标分辨的要求。对外调制光链路而言，调制器的半波电压可选择在2.0~5.8 V之间，实现性能和成本的平衡。分析从系统角度出发，探讨了基于ROF的接收链路，能够满足雷达功能要求，同时，也为接收链路中电器件和光器件的设计提供了依据。
雷达接收链路 射频光传输 噪声系数 压缩动态范围 探测距离 radar receiving link radio-over-fiber noise figure compression dynamic range detection distance 红外与激光工程
2021, 50(11): 20210251
1 江南大学理学院, 江苏 无锡 214122
2 国家超级计算无锡中心, 江苏 无锡 214100
3 江苏省轻工光电工程技术研究中心, 江苏 无锡 214122
4 江苏省模式识别与智能计算工程实验室, 江苏 无锡 214100
为了准确预测反射型半导体光放大器(RSOA)中的放大自发辐射(ASE)噪声和掌握RSOA的最佳工作区间, 在SOA宽带稳态模型以及高效动态模型的基础上, 修改了RSOA的部分结构并将多阶迭代的算法运用到RSOA理论建模以及增益噪声指数测试中。实验结果表明RSOA在偏置电流大于130 mA时增益稳定在26 dB以上, 噪声指数稳定在11 dB。且在偏置电流不变时, 低输入功率-30 dBm时, RSOA处于最佳工作区间。该种新型RSOA模型满足且优于实际应用中RSOA的各项工作参数, 测试结果对RSOA的产品优化设计和光网络单元最佳工作区间具有指导和改进的意义。、
光通信 反射型半导体放大器 多阶迭代算法 增益特性 噪声指数 optical communication RSOA multi-order iterative algorithm gain characteristics noise figure
1 江南大学 理学院，无锡 214122
2 国家超级计算无锡中心，无锡 214100
3 江苏省轻工光电工程技术研究中心，无锡 214122
4 江苏省模式识别与计算智能工程实验室，无锡 214122
为了分析并精确预测半导体光放大器的性能，对InP-InGaAsP均匀掩埋的半导体光放大器建立了一种有效的数学模型，考虑了自发辐射与受激辐射之间的关系，实时模拟分析了偏置电流、输入功率对增益和噪声指数的影响。结果表明，在偏置电流为120mA、输入功率为-10dBm时，半导体光放大器的性能最佳。该模型能够对半导体光放大器的设计提供一定的借鉴。
光通信 半导体光放大器模型 噪声指数 增益 optical communication semiconductor optical amplifier model noise figure gain
1 华东师范大学物理与材料科学学院精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
2 山西大学极端光学协同创新中心, 山西 太原 030006
理论研究了基于级联四波混频系统的信噪比(SNR)优化。级联四波混频过程包括相敏和非相敏级联两种方式，其中非相敏级联系统的探测光强度始终被放大，同时SNR始终被降低；而相敏级联系统的探测光强度可以被放大或减小，这取决于两个铷池内光场的总相位调控。在相同增益条件下，相敏级联四波混频系统的有效增益比非相敏级联系统的高。另外，当两个铷池内光场的总相位等于0或者2π时，相敏级联四波混频系统中探测光的强度可以呈最大倍数放大，且SNR也被提高到最大。
非线性光学 级联四波混频过程 噪声系数 有效增益
1 武汉光迅科技股份有限公司, 武汉 430205
2 武汉邮电科学研究院 光纤通信技术和网络国家重点实验室, 武汉 430074
介绍了二阶DRA(分布式拉曼放大器)的结构原理和等效噪声指数, 在此基础上, 通过实验和理论分析研究了二阶DRA的噪声特性与一阶二阶泵浦注入比例的关系。结果表明, 放大器增益基本不变时, 二阶泵浦光注入比例越大, 等效噪声指数越小; 通过适当地调整一阶二阶泵浦功率, 可使放大器工作在更小噪声条件下, 使整个系统的噪声性能得以提升。
二阶分布式拉曼放大器 增益 等效噪声指数 second order distributed Raman amplifier gain effective noise figure
1 华东师范大学 物理与材料科学学院 精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062
2 山西大学 相端光学协同创新中心, 山西 太原 030006
我们理论上研究了基于热铷原子系综中的四波混频效应实现信噪比优化的系统。我们分析了非相敏放大器与相敏放大器中信号光信噪比的变化情况。在非相敏放大器中,信号光为相干态注入,闲置光为真空态注入,此时信号光在被放大的同时,信噪比降低,其噪声系数大于1。在相敏放大器中,信号光和闲置光均为相干态注入,此时在特定的条件下,信号光在被放大的同时信噪比得到提高,其噪声系数小于1。在注入光束间的相对相位=2 kπ(k为整数)时,信号光的有效增益最大且噪声系数最小。在这样的相对相位下,只要注入闲置光光强高于注入信号光光强的17.2％时,信号光就能够在被放大的同时信噪比得到提高。特别地,当注入闲置光光强同时低于注入信号光光强时,就实现了弱光对强光信噪比的优化作用。
四波混频 光学放大器 有效增益 信噪比 噪声系数 four-wave mixing optical amplifier effective gain signal-to-noise ratio noise figure
国防科学技术大学 电子科学与工程学院, 长沙 410073
典型的微波光子混合链路包含微波前端、纯光链路和后置微波放大, 其动态范围、噪声系数等性能受到这三个环节的共同制约。首先建立了纯光链路的理论模型, 并分析了其参数优化方法; 然后将纯光链路在混合链路中等效为微波模型, 利用微波级联理论分析了微波前端和后置微波放大的增益和三阶截交点对混合链路的动态范围、噪声系数的影响规律, 进而得到微波光子混合链路的优化方法。
微波光子混合链路 动态范围 噪声系数 增益 三阶截交点 microwave photonic hybrid link dynamic range noise figure gain third-order intercept point
浙江工业大学光电子智能化技术研究所, 浙江 杭州 310023
实现了一种硒化铅(PbSe)量子点掺杂的光纤放大器(QDFA)。以直径为4 nm 的PbSe 量子点作为光纤增益介质，由量子点掺杂光纤、980 nm 单模激光器、波分复用器、隔离器等组成全光传输结构，在1250~1370 nm 的宽带区间实现了信号光的放大。实验表明：对于纤芯直径为50 μm 的多模量子点掺杂光纤，激励阈值为62 mW，-3 dB 宽带达120 nm，-1 dB 平坦带宽为90 nm，增益可达12 dB。与传统的掺铒光纤放大器相比，QDFA 的带宽更宽，增益更平坦，噪声也较低。该QDFA 为解决目前密集型光波复用(DWDM)系统对光纤通信放大器日益增长的带宽需求提供了一种新的途径。
光纤光学 硒化铅量子点 量子点掺杂光纤 增益带宽 激励阈值 噪声系数
1 北方夜视技术股份有限公司, 江苏 南京 211102
2 微光夜视技术重点实验室, 陕西 西安 710065
通过引入像增强器噪声因子的概念,对几种典型的像增强器的有效量子效率进行了评比,分析了MCP 工作状态下由倍增电子引发的离子反馈对像增强器的影响,说明了无论是砷化镓光阴极像增强器,还是多碱光阴极像增强器,要实现面向四代像增强器品质因数的性能升级,实现低离子反馈低噪声因子MCP 都具有同等的必要性和重要性.而通过对MCP 玻璃成份的优化改进,结合对MCP 基体玻璃的晶化处理,达到对MCP 基体的微结构改性,抑制产生离子反馈的有害物种在MCP 通道内壁表面的形成,是实现低离子反馈MCP 的有效技术途径.
像增强器 微通道板 离子反馈 光阴极灵敏 信噪比 分辨力 噪声因子 image intensifier microchannel plate ion feedback signal to noise ratio resolution photocathode sensitivity noise figure
