强激光与粒子束
2024, 36(4): 043009
强激光与粒子束
2024, 36(4): 043020
中国科学院福建物质结构研究所中国科学院光电材料化学与物理重点实验室,福建 福州 350002
报道了一种高重复频率、宽波段连续可调谐的紫外/深紫外超短脉冲激光器,调谐范围为192~300 nm。该激光器采用可调谐的钛宝石锁模激光器作为基频光源,通过优化设计多级倍频/和频组合与非线性晶体角度,分三个波段进行频率上转换,分别产生了192~210 nm、210~250 nm、250~300 nm的深紫外/紫外激光,最终合成一路覆盖192~300 nm的连续可调谐超短脉冲激光,同时还获得了调谐范围为375~500 nm的紫外/可见光波段的激光输出。光束切换、晶体角度调节、群速补偿、光束指向稳定等过程的电控设计,使得激光器在整个调谐过程中可由程序控制,无需复杂的人工调节,具备了单台激光器的可操控性和实用性。
激光器 非线性激光变频 深紫外激光 超快激光 可调谐
广东工业大学信息工程学院,广东 广州 510006
提出了一种可重构双输出微波光子变频器,该变频器可以实现上变频、下变频和同相/正交(I/Q)上变频。通过改变偏振复用‐双平行马赫曾德尔调制器的驱动信号,可以重构生成上、下变频信号以及上变频的上、下边带信号或矢量信号,且能同时单独输出两路变频信号。利用偏振控制器在正交偏振方向上巧妙地消除了本振信号的正/负一阶光边带,避免了滤波器的使用,进而实现了频率的大范围可调谐。仿真结果表明:所提变频器可在1~59 GHz带宽范围内单独输出两路任意频率的信号,杂散边带抑制比大于30 dB;加载I/Q基带信号可以进行I/Q上变频,生成两路高频64阶正交振幅调制(64QAM)矢量信号,误差矢量幅度小于3.5%。所提变频方案能消除光纤色散引起的功率周期性衰落效应,系统的无杂散动态范围为107.1 dB·Hz2/3。此外,分析了直流偏置电压漂移、电移相器相位不平衡、偏振控制器偏振漂移等非理想因素对变频器性能的影响。
光通信 变频 双输出 无滤波 偏振复用‐双平行马赫曾德尔调制器 中国激光
2023, 50(10): 1006005
1 广西大学 计算机与电子信息学院, 南宁 530004
2 清华大学 电子工程系, 北京 100084
为了实现多通道的微波光子下变频, 提高变频链路性能, 提出一种使用单个集成调制器实现的微波光子下变频方案, 该方案利用偏振复用特性实现双通道下变频功能。仿真与实验结果表明: 当子调制器设置在最小传输点时, 可实现载波抑制双边带调制, 光载波抑制比达到29 dB;双通道分别独立地将射频信号下变频转换为中频信号, 杂散抑制比达30 dB左右, 2个通道的无杂散动态范围(SFDR)分别达到110.4 dB·Hz2/3、113.4 dB·Hz2/3。
微波光子 光通信 下变频 双偏振双平行马赫-曾德尔调制器 双通道变频系统 microwave photonic, optical communication, down-co
传统的星载变频通道存在易受电磁干扰、动态范围受限、带宽瓶颈等不足, 将微波光子技术引入卫星通信系统中, 可克服电域信号变频的局限性, 提升星载变频通道的性能。文章提出了一种基于并联马赫-增德尔调制器(MZM)与相干接收的宽带微波光子变频技术, 通过采用相干接收方法, 能够实现较好的共模噪声抑制, 并降低谐波失真的影响, 同时结合抑制载波调制方式所带来的优势, 有效改善了变频无杂散动态范围等指标。通过实验验证, 其杂散抑制比优于60dB, 无杂散动态范围优于100dB·Hz2/3, 为新型星载微波光子变频方案设计、实际应用提供了必要的理论依据与技术支撑。
光学变频 相干接收 无杂散动态范围 杂散抑制 photonic frequency conversion coherent heterodyne detection spur-free dynamic range spur suppression
1 大连理工大学 电子信息与电气工程学部,辽宁 大连 116024
2 大连理工大学 电气工程学院,辽宁 大连 116024
该文提出了一种基于弹簧振动平台的上变频压电俘能器,解决了低频振动能量收集效率低的问题。分析了压电悬臂梁输出功率与激励频率的三次方正相关,解释了采用上变频收集低频振动能量的原因。应用赫兹接触理论分析了拨片与压电悬臂梁的接触力,建立了拨动式激励的压电俘能器机电耦合模型。在综合考虑重叠长度和拨片厚度等影响因素后,选取厚度0.1 mm矩形不锈钢拨片。实验表明,在1g(g=9.8 m/s2)、5.67 Hz的激励信号下,单拨动式上变频V25W型压电悬臂梁输出功率可达9.6 mW,具有很强的低频能量收集性能。
压电悬臂梁 能量收集 低频振动 上变频 振动位移放大 piezoelectric cantilever beam energy harvesting low frequency vibration frequency up-conversion vibration displacement amplification
1 合肥工业大学 微电子设计研究所, 合肥 230601
2 合肥工业大学 教育部IC设计网上合作研发中心, 合肥 230601
分析了数字下变频的原理,设计实现了能进行1、2、4、8等可选抽取倍数的高速数字下变频系统。对系统中的混频器和滤波器进行了优化设计。采用基4布斯编码和4-2压缩器,缩短混频器中的关键路径;引入基于Horner法则和子表达式共享的正则有符号数(CSD)编码,减小滤波器的硬件消耗。设计的数字下变频系统用于四通道、560 MHz 14位时间交织模数转换器(TIADC),并基于FPGA完成功能验证。结果表明,当输入信号频率为380 MHz、抽取倍数为8时,I/Q两路信号的无杂散动态范围(SFDR)在90 dB以上。
数字下变频 半带滤波器 混频器 高速数据采集 digital down converter half-band filter mixer high speed data acquisition
1 中国电子科技集团公司第十三研究所,河北 石家庄 050051
2 专用集成电路国家级重点实验室,河北 石家庄 050051
基于最新研制的小阳极结反向并联肖特基二极管芯片,设计和制造了320~360 GHz固定调谐分谐波混频器。混频器的结构采用的是传统电场(E)面腔体剖分式结构:将二极管芯片倒装焊粘在石英基片上,再用导电银胶将石英电路悬置粘结在混频器下半个腔体上。电路设计采用场路相结合的方法:用场仿真软件建立混频电路各个功能单元的S参数模型,将它们代入非线性电路仿真软件中与二极管结相结合进行混频器性能整体仿真优化。最终测试结果表明,谐波混频器的双边带在4~6 mW的本振功率驱动下,在320~360 GHz超过12%带宽范围内,双边带变频损耗均小于9 dB;混频器在310~340 GHz频带范围内,双边带噪声温度最低为780 K。声温度最低为780 K。
固定调谐 谐波混频器 反向并联 变频损耗 fixed-tuned sub-harmonic mixer anti-parallel conversion loss 红外与激光工程
2022, 51(12): 20220168
红外与激光工程
2022, 51(7): 20210756