留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于延时自零差光相干接收机的激光器相位噪声测试系统

赵振阳,  张鹏,  佟首峰

downloadPDF
文章导航 > 红外与激光工程  > 2015 >  44(11): 3211-3215
赵振阳, 张鹏, 佟首峰. 基于延时自零差光相干接收机的激光器相位噪声测试系统[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3211-3215.
引用本文: 赵振阳, 张鹏, 佟首峰. 基于延时自零差光相干接收机的激光器相位噪声测试系统[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3211-3215.
shu
Zhao Zhenyang, Zhang Peng, Tong Shoufeng. Delayed self-homodyne phase noise measurement system with optical coherent receiver[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11): 3211-3215.
Citation: Zhao Zhenyang, Zhang Peng, Tong Shoufeng. Delayed self-homodyne phase noise measurement system with optical coherent receiver[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11): 3211-3215.
shu

基于延时自零差光相干接收机的激光器相位噪声测试系统

  • 1.

    长春理工大学 空间光电技术研究所,吉林 长春 130022

详细信息
    作者简介:

    赵振阳(1989-),男,硕士生,主要从事现代测试计量技术与质量控制方面的研究。Email: zzynsd7027@163.com

  • 中图分类号: TN29;TN253

Delayed self-homodyne phase noise measurement system with optical coherent receiver

  • 1.

    Institute of Space Photo-Electronic Technology,Changchun University of Science and Technology,Changchun 130022,China

  • 摘要: 在相干光通信系统中,激光器相位噪声是影响接收机灵敏度的重要因素。针对相干光通信中的激光光源相位噪声测试提出并研究了表征激光器相位噪声的3个关键指标,分别是电场的功率谱密度、相位误差方差和FM噪声谱线,建立了基于延时自零差相干接收技术的窄线宽激光器相位噪声测试系统,实现了系统仿真,并对一窄线宽激光器进行了相位噪声测试,相比传统的自外差线宽测量技术,此方法在满足测试分辨率要求的同时能够更全面表征激光器相位噪声特性。
    Abstract: In coherent optical communication system, the phase noise of laser sources has been identified as a crucial characteristic that affects the receiver sensitivity of optical communication terminal. To characterize the laser sources phase noise of coherent optical communication system, three critical parameters which contained the field spectrum, phase-error variance and FM-noise spectrum were proposed for noise test in this paper. A delayed self-homodyne phase noise measurement system with optical coherent receiver was established and the optical communication system simulation had been achieved at the same time. The phase noise tests based on delayed self-homodyne phase noise measurement system which were used to evaluate the quality of coherent optical communication system had been performed on a narrow line-width semiconductor laser. Compared with traditional self-heterodyne narrow line-width measurement, this method can fully characterize the laser phase noise and achieve the requirement of resolution.
  • [1] Nakazawa M, Kikuchi K, Miyazaki T. High Spectral Density Optical Communication Technologies[M]. New York: Springer, 2010.
    [2] Gnauck A H, Winzer P J, Chandrasekhar S, et al. Spectrally efficient long-haul WDM transmission using 224-Gb/s polarization-multiplexed 16-QAM[J]. Journal of Lightwave Technology, 2011, 29(4): 373-377.
    [3] Zhang Peng, Wang Tianshu, Yang Guowei, et al. Performance of evaluation of full-duplex free space laser communication system based on modulating retro-reflector[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(8): 2506-2510. (in Chinese) 张鹏, 王天枢, 杨国伟,等. 全双工逆向调制回复空间光通信系统性能评价[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2506-2510.
    [4] Jiang Huilin, Fu Qiang, Wang Xiaoman, et al. Research status and development trend of space laser communication[J]. Chinese Opties, 2012, 5(2): 116-125. (in Chinese) 姜会林, 付强, 王晓曼, 等. 国外空间激光通信研究现状及发展趋势[J]. 中国光学, 2012, 5(2): 116-125.
    [5] Seimetz M. Laser linewidth limitations for optical systems with high-order modulation employing feed forward digital carrier phase estimation[C]//Optical Fiber Communication Conference, Optical Society of America, 2008: OTuM2.
    [6] Kikuchi K, Igarashi K. Characterization of semiconductor-laser phase noise with digital coherent receivers[C]//Optical Fiber Communication Conference, Optical Society of America, 2011: OML3.
    [7] Zhou Hui, Li Song, Wang Liangxun, et al. Influence of noise on range error for satellite laser altimeter[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(8): 2256-2261. (in Chinese) 周辉, 李松, 王良训, 等. 噪声对星载激光测高仪测距误差的影响[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2256-2261.
    [8] Xiao Huaju, Wang Xiang, Ma Yun, et al. Linewidth measurement of narrow fiber laser based on the DSHI[J]. Opto-Electronic Engineering, 2010, 37(8): 57-61. (in Chinese) 肖华菊, 王翔, 马云, 等. 基于DSHI 的窄线宽光纤激光器线宽测量)[J]. 光电工程, 2010, 37(8): 57-61.
    [9] Xie Donghong, Deng Dapeng, Guo Li, et al. Line-Width measurement method of narrow line width lasers[J]. Laser Optoelectronic Progress, 2012, 50(1): 10006. (in Chinese) 解东宏, 邓大鹏, 郭丽, 等. 窄线宽激光器线宽测量方法[J]. 激光与光电子学进展, 2012, 50(1): 10006.
    [10] Cao Chunyan, Yao Qiong, Rao Wei, et al. Linewidth measurement using unbalanced fiber-optic interferometer for narrow linewidth lasers[J]. Chinese Journal of Lasers, 2011, 38(5): 215-218. (in Chinese) 曹春燕, 姚琼, 饶伟, 等. 窄线宽激光器线宽的非平衡光纤干涉仪测量法[J]. 中国激光, 2011, 38(5): 215-218.
    [11] Hu Zhaoyang, Pan Zhenwu, Zhang Bin, et al. Linewidth study of laser diode with fiber Bragg grating externa-l cavity from delayed self-heterodyne method[J]. Infrared and Laser Engineering, 2000, 29(1): 46-48. (in Chinese) 胡朝阳, 潘珍吾, 张斌, 等. 利用全光纤自外差系统研究光纤光栅半导体激光器的线宽[J]. 红外与激光工程, 2000, 29(1): 46-48.
    [12] Zhou Qiuzhan, Zhang Yanchuang, Zhou Chengpeng, et al. Precise measurement of 1/f noise and its application to reliability screening for solar cells[J]. Optics and Precision Engineering, 2012, 20(3): 625-631. (in Chinese) 周求湛, 张彦创, 周承鹏, 等. 1/f 噪声的精确测量及其在太阳能电池可靠性筛选中的应用[J]. 光学 精密工程, 2012, 20(3): 625-631.
    [13] Xue Nianxi. Application of MATLAB in Digital Signal Processing[M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2003. (in Chinese) 薛年喜. MATLAB 在数字信号处理中的应用[M]. 北京: 清华大学出版社, 2003.
  • [1] 傅万旺, 郭优, 张越行, 陈纪笋, 姜义君, 李密.  大气信道下窄线宽激光器对相干通信系统性能影响研究 . 红外与激光工程, 2023, 52(1): 20220219-1-20220219-10. doi: 10.3788/IRLA20220219
    [2] 沙金巧, 杨俊义, 范君柳, 王军.  迈克尔逊干涉仪在相位相干成像测量系统中的应用 . 红外与激光工程, 2022, 51(11): 20220396-1-20220396-8. doi: 10.3788/IRLA20220396
    [3] 刘汝卿, 蒋衍, 李锋, 孟柘, 郭文举, 朱精果.  实时感知型激光雷达多通道数据采集系统设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(5): 20200291-1-20200291-7. doi: 10.3788/IRLA20200291
    [4] 许云祥, 吴斌, 汪勃.  卫星相干光通信多普勒频移开环估计技术 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 922004-0922004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0922004
    [5] 王怡, 杨帅, 马晶, 单良.  自由空间光通信中相干OFDM系统性能分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 722003-0722003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0722003
    [6] 王怡, 李源, 马晶, 谭立英.  自由空间光通信中相干圆偏振调制系统性能研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 822004-0822004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0822004
    [7] 孔英秀, 柯熙政, 杨媛.  空间相干光通信中本振光功率对信噪比的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 222002-0222002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0222002
    [8] 曹哲玮, 杨春.  微波光链路和光电探测器残余相位噪声的测量 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 717006-0717006(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0717006
    [9] 贾晓东, 孙东松, 谢绍亮, 吴小锋.  相干测风激光雷达中多核DSP并行风速反演算法的实现 . 红外与激光工程, 2016, 45(9): 906007-0906007(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0906007
    [10] 王云祥, 李庭权, 邱琪, 史双瑾, 苏君.  采用NPRO光源的零差相干光通信实验 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1122003-1122003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1122003
    [11] 于德洋, 郭立红, 陈飞, 孟范江, 杨贵龙, 邵明振.  高功率TEA CO2激光器控制系统设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 705002-0705002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0705002
    [12] 潘晓刚, 刘靖.  基于DSP导弹预警系统的导弹弹道确定及落点预报精度分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 147-151.
    [13] 邓莉君, 柯熙政, 谌娟.  大气激光通信系统中频域解卷积抑制乘性噪声的研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3676-3682.
    [14] 邓潺, 刘文, 黄彪, 詹振环, 张欣.  基于多核DSP 的微光与红外图像彩色融合系统 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 3141-3145.
    [15] 田立, 周付根, 孟偲.  基于嵌入式多核DSP 系统的并行粒子滤波目标跟踪 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2354-2361.
    [16] 邓永停, 李洪文, 王建立, 阴玉梅, 吴庆林.  基于DSP和FPGA的望远镜伺服控制系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 908-914.
    [17] 潘静岩, 邬双阳, 刘果, 董光焰, 张鹏飞, 陈静.  相干激光测风雷达风场测量技术 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1720-1724.
    [18] 孙树红, 梁立辉, 万秋华.  基于DSP的光电编码器自动检测系统 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2536-2539.
    [19] 苏平, 牛燕雄, 李大乾, 赵建君, 李易难, 张超, 牛海莎, 阎石.  基于DSP的光栅衍射型激光告警系统设计与实现 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 643-647.
    [20] 母杰, 郑文佳, 李梅, 饶长辉.  基于FPGA和DSP技术的自适应光学系统在线大气湍流参数测量平台 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 703-708.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  503
  • HTML全文浏览量:  77
  • PDF下载量:  301
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-07-07
  • 修回日期:  2015-08-10
  • 刊出日期:  2015-11-25

基于延时自零差光相干接收机的激光器相位噪声测试系统

  • 1. 长春理工大学 空间光电技术研究所,吉林 长春 130022
    • 作者简介:

    赵振阳(1989-),男,硕士生,主要从事现代测试计量技术与质量控制方面的研究。Email: zzynsd7027@163.com

  • 收稿日期: 2015-07-07
  • 修回日期: 2015-08-10
  • 刊出日期: 2015-11-25

  • 中图分类号: TN29;TN253

摘要: 在相干光通信系统中,激光器相位噪声是影响接收机灵敏度的重要因素。针对相干光通信中的激光光源相位噪声测试提出并研究了表征激光器相位噪声的3个关键指标,分别是电场的功率谱密度、相位误差方差和FM噪声谱线,建立了基于延时自零差相干接收技术的窄线宽激光器相位噪声测试系统,实现了系统仿真,并对一窄线宽激光器进行了相位噪声测试,相比传统的自外差线宽测量技术,此方法在满足测试分辨率要求的同时能够更全面表征激光器相位噪声特性。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (13)

目录

    /

    返回文章
    返回

    版权所有 © 2019 《红外与激光工程》编辑部｜ 地址: 天津市空港经济区中环西路58号｜ 邮政编码: 300308

    津ICP备19007885号-1

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发    百度统计