低频电光调制器实现的高频频谱光电振荡器及其相位噪声优化

本文主要探讨了一种新颖的光电振荡器实现方法，该方法利用电光调制器的非线性效应来实现倍频输出。传统光电振荡器通常依赖于高频电光调制器以产生高频率的信号，但这种方法对调制器的工作频率有较高的要求。作者提出的方案通过在光电振荡环路中集成微波分频器，巧妙地降低了这一需求，使低频率的电光调制器也能产生高频率的微波倍频信号，这显著降低了技术门槛。 然而，研究发现，在微波信号输入功率较低时，电光调制器会引入较大噪声，对光电振荡器输出的倍频微波信号的相位噪声产生负面影响。为了改善这一问题，文中提出在振荡反馈环路中增加一个微波放大器，以减少噪声的影响，从而显著提高了倍频信号的相位噪声性能。具体到实验示例，当环路光纤长度为1公里时，9 GHz的倍频信号在10 kHz偏移下的相位噪声达到-104 dBc/Hz，相较于典型光电振荡器环路，性能下降了6 dB，尽管如此，其输出功率仍然保持较高水平。 实验结果显示，该倍频输出光电振荡器的设计在理论上和实践中都得到了验证，显示出了良好的可行性。这不仅拓宽了光电振荡器的应用范围，也为在低频电光调制器上实现高精度微波信号产生了新的可能。关键词如光纤光学、光电振荡器、非线性效应、倍频以及相位噪声，都揭示了文章的核心内容，展示了作者对于这些关键技术的理解和应用。