光锁相环路中AOFS插入损耗优化研究及实验验证

本文主要探讨了在光通信领域中，如何将声光移频器（Acousto-Optic Frequency Shifter, AOFS）有效地集成到光锁相环路（Optical Phase-Locked Loop, OPLL）中，以实现快速精确的调谐，并确保相干接收机接收到高质量的信号。声光移频器是利用声波与光波相互作用来改变光信号频率的技术，它在光通信系统中扮演着关键角色。 首先，文章概述了AOFS的基本移频原理，即当声波通过特定材料时，会因声光效应而引起光的折射，进而改变光信号的频率。在光锁相环路中，AOFS被设计成动态工作模式，能够根据锁定要求实时调整信号频率，这对于实现高精度的信号同步至关重要。 然后，作者深入研究了AOFS的关键性能参数——插入损耗，这是衡量其在传输过程中对光信号能量损失的重要指标。文章着重分析了两个主要影响因素：驱动器功率的变化以及移频过程中的频率变化。驱动器功率的提升可能导致损耗增加，但同时也可能提高移频效率；而移频频率的变化则直接影响到移频器对信号传递的精准性，因此优化这两者之间的平衡至关重要。 为了进行实证研究，作者设计并搭建了一个基于光拍频方法的1550 nm AOFS插入损耗测量实验系统。通过该系统，他们测量并分析了AOFS在不同外界调制信号作用下的插入损耗变化，揭示了多因素共同作用下插入损耗的动态变化规律。实验结果显示，当驱动器功率从25 mW提升到1 W时，整体上AOFS的插入损耗下降了15 dB，最大相对插入损耗值也有所下降，这表明优化驱动功率对于降低损耗具有显著效果。 最后，研究者根据实验分析的结果，为实际应用提供了一种有效的AOFS驱动功率优化策略。这一优化不仅提升了光锁相环路的工作效率，还提高了系统的稳定性和可靠性，对于光通信系统的整体性能提升具有重要意义。这篇论文为声光移频器在光通信系统中的优化应用提供了理论基础和技术支持，对于推动光通信技术的发展具有重要的价值。