利用非对称马赫曾德尔干涉仪提升多载波光源载噪比的理论与实验

"高载噪比多载波光源的噪声抑制理论及实验研究" 本文主要探讨了如何提升光通信系统中的多载波光源的载噪比，以实现更高效、更稳定的通信性能。研究中，作者基于循环频移器（RFS）的原理，提出了一个创新的改进方案，即在循环频移环路中插入一个非对称马赫曾德尔干涉仪（AMZI），以抑制光源的噪声。 首先，文章介绍了循环频移器作为多载波光源的基础，它能够生成多个频率间隔相等的载波，但这种传统的结构通常会伴随着放大自发辐射（ASE）噪声，这会降低信噪比，影响通信质量。为了解决这个问题，研究人员引入了非对称马赫曾德尔干涉仪，这是一个具有不同臂长的光学干涉设备，它可以利用光的干涉效应来筛选信号。 理论分析部分，文章推导了光信号功率和ASE噪声功率通过非对称马赫曾德尔干涉仪后的新表达式。关键假设是干涉仪两臂的光程差远大于ASE噪声的相干长度，同时小于光信号的相干长度。在这样的条件下，ASE噪声功率被有效地降低，理论上可减少3 dB，而光信号功率保持不变，从而提高了信噪比。 随后，通过数值仿真和实际实验验证了这个改进方案的效果。实验结果显示，使用该方案产生的多载波光源的载噪比可以达到37.5 dB，相比传统的不加抑制措施的结构，提高了17.5 dB。这一显著的提升对于优化光通信系统的性能具有重要意义。 关键词涉及的领域包括光通信、多载波光源、噪声抑制以及非对称马赫曾德尔干涉仪，这些是当前光通信研究的热点问题。文章的结论强调了该改进方案在提升多载波光源性能方面的有效性，为未来的光通信系统设计提供了新的思路和技术参考。 该研究为光通信领域的噪声控制提供了理论支持和实验证据，对提高多载波光源的载噪比有重大贡献，有望推动光通信技术向更高效率、更低噪声的方向发展。