基于DSB-SC调制和级联FWM的宽带双晶片FMCW激光源
Optics express
|September 15, 2023
概括
一个新的双频调制连续波 (FMCW) 激光源是使用级联四波混合 (FWM) 开发的. 这种方法显著提高了基于光纤的距离测量范围的分辨率.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 光子学 是一个光子学.
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 频率调制连续波 (FMCW) 激光源对于高分辨率的距离测量至关重要.
- 宽带FMCW信号生成通常面临扫描范围和扫描速率的限制.
- 四波混合 (FWM) 是一种非线性光学过程,可用于频率转换和信号操纵.
研究的目的:
- 提出和实验展示一个宽带双晶片FMCW激光源.
- 通过级联FWM实现增强的距离分辨率.
- 为了研究光功率均等对距离性能的影响.
主要方法:
- 使用马赫-泽恩德调制器生成一个原始的双侧带抑制载体 (DSB-SC) FMCW信号.
- 在分散补偿纤维和高度非线性纤维中实施的双阶段级级FWM.
- 基于光纤的距离测量以评估不同FWM阶段的范围分辨率.
主要成果:
- 成功生成了双芯片FMCW信号,其扫描频率范围 (4.0 GHz,12.0 GHz,36.0 GHz) 和扫描速率 (0.2 GHz/μs,0.6 GHz/μs,1.8 GHz/μs) 增加.
- 在三个阶段分别实现了5.31厘米,2.04厘米和1.18厘米的范围分辨率.
- 通过平衡光学功率来进一步提高范围分辨率的已被证明潜力.
结论:
- 拟议的方案有效地产生带宽双芯片FMCW信号,具有增强的扫描特性.
- 级联式FWM是一种可行的技术,用于改善FMCW系统中的范围分辨率.
- 光电平衡提供了一条进一步优化距离测量精度的途径.
