预畸变与光锁相技术实现线性扫频激光源优化

"基于预畸变和光锁相的线性扫频激光源生成" 线性扫频激光源在现代光学测量和光纤传感技术中扮演着关键角色，因其高分辨率、高精度以及大动态范围的特性而备受青睐。然而，实际应用中，扫频非线性和激光相位噪声会显著降低测量系统的性能。分布反馈式（DFB）半导体激光器是实现线性扫频的一种常见选择，但其内在的非线性和相位噪声问题需要解决。 本研究深入探讨了DFB半导体激光扫频过程中的非线性现象及其产生的原因，这些非线性主要包括扫频速率的不均匀性，导致扫频信号的形状失真。此外，激光器的相位噪声会引入额外的频率抖动，进一步影响测量结果的精确度和稳定性。 为克服这些问题，文章提出了结合预畸变和光锁相技术的创新方法。预畸变技术是一种预前处理手段，通过对激光器的输出进行预调制，以补偿预期的非线性效应，从而改善扫频信号的线性度。而光锁相技术则利用光学相位锁定环路来稳定激光器的相位，有效抑制相位噪声，提高频率扫描的稳定性。 实验结果显示，采用这种结合预畸变和光锁相的方法，成功地实现了50 GHz的扫频范围，并将均方根频率误差控制在263 kHz以内，显著提高了激光扫频信号的线性度和相干性。这一成就对于提升激光测量系统和光纤传感器的性能具有重要意义，尤其是在高精度、高分辨率的远程传感和动态监测应用中。 关键词涉及激光器、线性扫频光源、光扫频非线性、预畸变和光锁相技术，这些都直指解决扫频激光源核心问题的关键技术和方法。该研究的贡献在于提供了一种实用的解决方案，以克服线性扫频激光源的局限性，有望推动相关领域的技术进步。