提出了一种基于垂直腔表面发射激光器（VCSEL）的无本振光子微波上变频方案。该方案将相对低速的伪随机基带信号注入VCSEL中，利用注入信号的高次谐波注入锁定VCSEL。被锁定激光器波长与原注入光信号在谐振腔中相干差拍，产生上变频调幅微波信号。实验中利用2.5 Gb/s非归零码强度调制信号注入锁定VCSEL，无需本振，实现了载波频率为14.3 GHz的光子微波上变频，10 kHz偏移处载波相位噪声达-81 dBc/Hz。通过调节注入光信号的波长和功率，进一步实现载波频率在7.5~23 GHz之间的调谐，验证了该方案的可行性，并对系统性能进行了误码分析，系统代价为1.4 dB。结果证明该方案无需微波本振，仅需采用价格低廉的VCSEL即可实现光子微波上变频，从而为无线光混合接入网中光子微波信号产生技术提供了一种低成本的解决思路。
光通信 全光上变频 注入锁定 垂直腔表面发射激光器
1 天津大学电子信息工程学院， 天津 300072
2 山西大同大学物理与电子科学学院， 山西 大同 037009
提出了一种将低速基带信号直调产生的宽谱信号，注入至用于上变频的分布反馈式半导体激光器(DFB-LD)，利用调制信号光谱中的高阶分量对从激光器进行相位锁定，从而产生光学上变频信号的方法。对直调信号注入锁定DFB-LD产生光学上变频信号的机理进行了理论分析，完成了2.5 Gb/s伪随机码基带信号通过直调并注入从激光器，分别产生了30，35，40 GHz副载波频率的全光上变频信号的实验，并在时域和频域上，对上变频信号的特征进行了研究。该方案结构简单，无需高速外调制器及高频本振，具有集成潜力，理论上可产生更高载频(如60 GHz)，对目前的光无线混合接入提供了一种可行的解决方案。
光通信 半导体激光器 光无线混合接入 全光上变频 注入锁定
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, Tsinghua National Laboratory for Information, Science, and Technology (TNList), Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
2 ENCS of Concordia University, Montreal, Canada
We propose and demonstrate experimentally a novel scheme to realize all-optical up-conversion and wavelength-conversion based on the bi-directional-pump four-wave mixing (FWM) effect in high nonlinear fibers (HNLFs). The pump is generated with optical carrier suppression in a Mach-Zehnder modulator. The two pumps are always parallel and phase-locked. A balance-detection photo-detector for optical signal detection is employed with 3-dB improvement in power penalty. The 2.5-Gb/s signals are transmitted successfully over the 25-km single-mode fiber in 30-GHz radio over fiber (ROF) systems.
全光上变频 四波混频 高非线性光纤 毫米波光纤无线系统 060.4370 Nonlinear optics, fibers 060.5625 Radio frequency photonics Chinese Optics Letters
2010, 8(11): 1037
