基于光注入半导体激光器的超宽带信号产生

摘要

提出一种基于光脉冲注入条件下半导体激光器腔内交叉增益调制(XGM)效应的超宽带(UWB)信号产生方案,通过一个增益开关激光器(ML)、一个半导体激光器(SL)和一个光带通滤波器(OBPF),在平衡探测器(BPD)端口直接检测输出重复频率为2.5GHz的UWB一阶微分(Monocycle)和二阶微分(Doublet)信号,而且通过引入马赫-曾德尔调制器(MZM),还可对产生的UWB信号实现开关键控(OOK)。对所提系统进行了全面的系统仿真分析,并进行了实验验证,实现了上述各种条件的UWB信号产生,并实现了UWB信号的40km光纤传输实验。实验结果表明:该方案获得的UWB信号的频谱与美国联邦通信委员会(FCC)定制的EIRP标准吻合,同时经过调制的UWB信号的波形经40km光纤传输之后基本保持不变。为了证明本文方法产生的UWB信号的重复变化特点,还产生了频率为3.75GHz的UWB信号。