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基于偏振旋转光反馈下的外光注入VCSEL产生高性能毫米波

陈兴华  林晓东  吴正茂  樊利  曹体  夏光琼  
【摘要】:本文提出一种基于偏振旋转光反馈下的外光注入垂直腔表面发射激光器(VCSEL)产生高性能毫米波的方案,并利用描述外部扰动下VCSEL动态特性的自旋反转模型(SFM),对所产生的毫米波的特性进行了数值研究.研究结果表明:一个受到主VCSEL(M-VCSEL)光注入的副VCSEL(S-VCSEL)在一定条件下可以产生单周期(P1)振荡,即在光波上调制了一个微波信号.通过调节外光注入强度ξ_i以及S-VCSEL与M-VCSEL之间频率失谐△v,可以获得频率在30—60GHz范围内连续可调的毫米波信号.在外光注入VCSEL中引入偏振旋转光反馈,通过选取合适的反馈强度ξf以及反馈延迟时间Τ,产生的毫米波信号的线宽可以得到明显窄化.对于光注入S-VCSEL所产生的线宽为5.509 MHz的毫米波,在引入偏振旋转光反馈后,毫米波线宽可以降低到230.2 kHz.本文的研究对高速光载无线(RoF)系统中优质毫米波信号的获取具有一定的参考意义.

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