精密微波產(chǎn)生
精密微波產(chǎn)生
精密微波產(chǎn)生
在過(guò)去幾年中，對超低噪聲微波(MW)和射頻(RF)信號源的需求急劇增加。標準工業(yè)應用和高端學(xué)術(shù)實(shí)驗迫切需要更高的精度：
·雷達系統
·國防通信
·光子ADC
·超穩定時(shí)鐘
·測試和測量
·衛星通訊
·粒子加速器，FELs
·相干通信
鎖模激光器所產(chǎn)生的超低相位噪聲為實(shí)現具有亞飛秒均方差(RMS)時(shí)間抖動(dòng)射頻(RF)或微波(MW)信號提供了一種簡(jiǎn)單的解決方案。超低噪聲石英振蕩器具有高數量級的相位噪聲，而另一方面，低溫冷卻的藍寶石振蕩器需要昂貴的冷卻系統。由于它們的復雜性，這限制了它們的應用范圍。雖然最近開(kāi)發(fā)的基于光頻梳的系統產(chǎn)生的超低噪聲微波信號可以實(shí)現極高的相位穩定性和低相位噪聲，但這些系統的安裝和維護在技術(shù)上困難且成本高[1]。
對于信號處理和通信中的許多高性能應用(采樣時(shí)鐘、ADC、信號源分析儀的主振蕩器)，高頻相位噪聲和累積時(shí)序抖動(dòng)對系統性能的影響最為關(guān)鍵。對于這些應用，只需使用光電二極管信號和可選的電子放大，就可以直接從自激鎖模激光器中產(chǎn)生微波。為了抑制較低噪聲頻率下的相位噪聲，可以將鎖模激光器鎖定或同步到低噪聲和電子振蕩器[2]以獲得長(cháng)期穩定性。對于需要高頻微波參考振蕩器(例如10GHz)的應用，它也可能是將低噪聲電壓控制振蕩器與鎖模激光器同步的解決方案[3]。
Menhir Photonics GHz高重頻低噪聲鎖模飛秒光纖激光器MENHIR-1550：
Menhir Photonics提供鎖模激光器，具有當今市場(chǎng)上最低的相位噪聲和極高可靠性。圖1顯示了menhir-1550系列自激激光器的典型相位噪聲測量，在10GHz載波上測量，即40次諧波(250MHz脈沖重復率)。請注意，測量的本底噪聲將集成時(shí)間抖動(dòng)限制為大約500 as(阿秒)。
光子ADC
數據數字化為電信、雷達和信號處理帶來(lái)了前所未有的機遇。目前使用的幾乎所有傳感系統都需要將模擬信號轉換為數字信號。信號速率的增長(cháng)速度已經(jīng)超過(guò)了電子模數轉換（ADC）。對更高帶寬、速度或數字化精度的需求對ADC設置的孔徑抖動(dòng)提出了嚴格的要求。改善ADC的一種方法是使用光子解決方案提供的時(shí)序抖動(dòng)較低的時(shí)鐘源。光子ADC不僅受益于改進(jìn)的時(shí)序抖動(dòng)。使用像 MENHIR-1550 激光器這樣的鎖模激光源可實(shí)現各種新的超快速光子數字化技術(shù)。
本文將展示如何使用 MENHIR-1550 以更高的帶寬為 ADC 提供時(shí)鐘，同時(shí)實(shí)現低于 1 fs 的時(shí)序抖動(dòng)。
白皮書(shū)下載：光子ADC白皮書(shū)
射頻生成
射頻 （RF） 源在我們的現代世界中被廣泛使用。所有雷達系統、GPS 和各種其他技術(shù)都基于射頻信號的生成和比較。需要更精確的測量系統和更快的通信解決方案，對相位噪聲和定時(shí)抖動(dòng)提出了嚴格的要求。
在這里，我們將展示使用 MENHIR-1550 激光器作為低相位噪聲振蕩器的光子解決方案如何滿(mǎn)足當前和未來(lái)對射頻生成的需求。該解決方案易于與當前的射頻技術(shù)集成，可用于惡劣環(huán)境和實(shí)驗室條件。
白皮書(shū)下載：射頻生成白皮書(shū)
Menhir-1550系列的所有激光器都具有可選的快速重復率調諧，調制帶寬>50kHz，用于重復率鎖定或同步。此外，還可以選擇泵浦電流快速調制。Menhir-1550系列達到無(wú)與倫比的工業(yè)質(zhì)量和環(huán)境穩定性水平。它已經(jīng)過(guò)振動(dòng)、沖擊和其他外部干擾的測試(空間和航空航天相關(guān)測試標準)。為了集成到空間關(guān)鍵應用中，可提供定制小尺寸版本。
[1] Portuondo-Campa, G. Buchs, S. Kundermann, L. Balet, S. Lecomte, "Ultra-low phase-noise microwave generation using a diode-pumped solid-state laser based frequency comb and a polarization-maintaining pulse interleaver", Opt. Expr. 23(25), 32441-32451 (2015)
[2] Schlatter, B. Rudin, S. C. Zeller, R. Paschotta, G. J. Spühler, L. Krainer, N. Haverkamp, H. R. Telle, and U. Keller, ”Nearly quantum-noise-limited timing jitter from miniature Er:Yb:glass lasers”, Opt. Lett. 30, 1536 (2005)
[3] Jung, K., Shin, J. & Kim, J. Ultralow phase noise microwave generation from mode-locked Er-fiber lasers with subfemtosecond integrated timing jitter. IEEE Photon. J. 5, 5500906 (2013).
