毫米波调制光脉冲：PRRM与时空塔尔博效应的创新融合

本文探讨了一种新颖的方案，即通过结合脉冲重复率倍增（Pulse Repetition Rate Multiplication, PRRM）技术和时域泰伯效应（Temporal Talbot Effect, TTE），实现毫米波（Millimeter-wave, MMW）调制的光学脉冲生成。该研究采用了一种级联的马赫-曾德尔干涉仪（Mach-Zehnder Interferometer, MZI）阵列来实现PRRM，利用线性色散光纤光栅（Linearly Chirped Fiber Grating, LCFG）作为TTE的关键元件。 PRRM的基本原理是利用多个周期性的Mach-Zehnder干涉结构，通过对输入脉冲进行重复周期性延时，从而将原始脉冲的重复频率提高到所需的毫米波频率范围。这种方法能够保持脉冲的形状基本不变，同时显著增加脉冲的重复次数，实现了高频率信号的生成。 在TTE的应用中，线性色散光纤光栅的非线性性质使得入射光在不同频段经历不同的传播延迟，当这些延迟相位差满足特定条件时，会形成类似自相似的干涉图案，即所谓的“时空泰伯效应”。这对于扩展光信号的带宽和增强信号的强度具有重要作用。 通过数值模拟，作者对这一方法进行了深入分析。研究发现，使用Gaussian输入短脉冲，经过PRRM和TTE处理后的毫米波调制光学脉冲具有良好的稳定性，并且保留了初始脉冲的特性。这种技术对于毫米波信号的高效生成具有实际可行性，对于光纤通信领域中的无线光通信（Radio Over Fiber, ROF）技术有着潜在的优势。 该研究不仅揭示了毫米波调制光学脉冲生成的新途径，还为毫米波通信系统的光纤传输提供了可能的解决方案。这种结合了高精度时间和空间调控的技术对于提升无线通信的容量、带宽和可靠性具有重要意义，可能推动未来通信网络的发展。