留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

采用NPRO光源的零差相干光通信实验

王云祥 李庭权 邱琪 史双瑾 苏君

王云祥, 李庭权, 邱琪, 史双瑾, 苏君. 采用NPRO光源的零差相干光通信实验[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1122003-1122003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1122003
引用本文: 王云祥, 李庭权, 邱琪, 史双瑾, 苏君. 采用NPRO光源的零差相干光通信实验[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1122003-1122003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1122003
Wang Yunxiang, Li Tingquan, Qiu Qi, Shi Shuangjin, Su Jun. Experiments on homodyne coherent optical communication with NPRO as light sources[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(11): 1122003-1122003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1122003
Citation: Wang Yunxiang, Li Tingquan, Qiu Qi, Shi Shuangjin, Su Jun. Experiments on homodyne coherent optical communication with NPRO as light sources[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(11): 1122003-1122003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1122003

采用NPRO光源的零差相干光通信实验

doi: 10.3788/IRLA201645.1122003
基金项目: 

国家自然科学基金(61308041);中央高校科研业务费(ZYGX2014J043)

详细信息
    作者简介:

    王云祥(1980-),男,副教授,博士,主要从事激光技术及应用方面的研究。Email:wangyunxiang@uestc.edu.cn

  • 中图分类号: O436

Experiments on homodyne coherent optical communication with NPRO as light sources

  • 摘要: 在空间相干光通信应用中,针对传统激光器线宽较宽、相位噪声大、易导致锁相环路失锁的问题,研制了单频Nd:YAG非平面环形(NPRO)激光器,其线宽小于1 kHz,相对强度噪声(RIN)低于-150 dB/Hz,具有窄线宽、低噪声的特点。搭建了光锁相环路,在信号光功率-67 dBm的情况下实现了两台NPRO激光器的相位锁定。在此基础上开展了信号频率为10 MHz和1.25 GHz的模拟通信实验,在信号光功率分别为-60 dBm和-53 dBm时可观测到较理想的眼图。在2.5 Gbps数字通信实验中,接收灵敏度达到-50 dBm,此时误码率为3.210-6。系统灵敏度可接近量子极限,明显优于传统的IM/DD方式,是一种适合长距离、大容量传输的空间通信方式。
  • [1] Gregory M, Heine F, Kampfner H, et al. Coherent inter-satellite and satellite-ground laser links[C]//Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering, 2011, 7923:301-308.
    [2] Sano A. Recent progress in coherent optical communication technologies[C]//Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering, 2011, 7958:501-507.
    [3] Gregory M, Heine F, Kampfner H, et al. Inter-satellite and satellite-ground laser communication links based on homodyne BPSK[C]//Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering, 2010, 7587:E01-E05.
    [4] Huang Jian, Zhang Peng, Deng Ke, et al. Boundary parameters of adaptive optical system in satellite to ground coherent laser communication system[J]. Optics and Precision Engineering, 2014, 22(5):1204-1211. (in Chinese)黄健, 张鹏, 邓科, 等. 星地相干激光通信中的自适应光学系统边界参数设计[J]. 光学精密工程, 2014, 22(5):1204-1211.
    [5] Dai Yonghong, Liu Yanfei, Zhou Haotian, et al. Sensitivity testing and experiment of balanced photodetectors in the space coherent optical communication[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10):3110-3116. (in Chinese)代永红, 刘彦飞, 周浩天, 等. 空间相干光通信中平衡探测器灵敏度测试实验[J]. 红外激光与工程, 2015, 44(10):3110-3116.
    [6] Lu M, Park H, Bloch E, et al. A highly integrated optical phase-locked loop for laser wavelength stablization[C]//Photonics Conference(IPC), IEEE, 2012:844-845.
    [7] Tian Kun, Zou Yonggang, Ma Xiaohui, et al. Surface emitting distributed feedback semiconductor lasers[J]. Chinese Optics, 2016, 9(1):51-64. (in Chinese)田锟, 邹永刚, 马晓辉, 等. 面发射分布反馈半导体激光器[J]. 中国光学, 2016, 9(1):51-64.
    [8] Norimatsu S, Iwashita K, Noguchi K. 10 Gbit/s optical PSK homodyne transmission experiments using external cavity DFB LDs[J]. Electronics Letters, 1990, 26(10):648-649.
    [9] Zhao Zhenyang, Zhang Peng, Tong Shoufeng. Delayed self-homodyne phase noise measurement system with optical coherent receiver[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(11):3211-3215. (in Chinese)赵振阳, 张鹏, 佟首峰. 基于延时自零差光相干接收机的激光器相位噪声测试系统[J]. 红外激光与工程, 2015, 44(11):3211-3215.
    [10] Zeng Fei, Gao Shijie, San Xiaogang, et al. Development status and trend of airborne laser communication terminals[J]. Chinese Optics, 2016, 9(1):65-73. (in Chinese)曾飞, 高世杰, 伞晓刚, 等. 机载激光通信系统发展现状与趋势[J]. 中国光学, 2016, 9(1):65-73.
    [11] Luan Kunpeng, Yu Li, Shen Yanlong, et al. Widely tunable all-solid-state Cr:LiSAF lasers with external cavities[J]. Optics and Precision Engineering, 2015, 23(12):3316-3321. (in Chinese)栾昆鹏, 于力, 沈炎龙, 等. 外腔调谐的全固态Cr:LiSAF激光器[J]. 光学精密工程, 2015, 23(12):3316-3321.
    [12] Amili A E, Alouini M. Noise reduction in solid-state lasers using a SHG-based buffer reservoir[J]. Optics Letters, 2015, 40(7):1149-1152.
  • [1] 杜鑫彪, 陈檬, 任俊杰, 高小强.  1 kHz高倍率亚纳秒全固态激光放大器研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(3): 0305001-0305001-5. doi: 10.3788/IRLA202049.0305001
    [2] 张昆, 周寿桓, 李尧, 张利明, 余洋, 张浩彬, 朱辰, 张大勇, 赵鸿.  142 W高峰值功率窄线宽线偏振脉冲光纤激光器 . 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0405003-0405003-6. doi: 10.3788/IRLA202049.0405003
    [3] 姚立斌, 陈楠.  高性能低噪声数字读出电路 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0103009-0103009(10). doi: 10.3788/IRLA202049.0103009
    [4] 张俊, 张洪健, 孙大开, 王立, 武延鹏, 李春艳, 钟红军, 卢欣.  高灵敏度空间目标自主探测技术研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(5): 20201008-20201008-7. doi: 10.3788/IRLA20201008
    [5] 苏李, 张晓彤, 吕沛桐, 孙铭阳, 王成虎, 陈晨, 张天瑜.  大量程高灵敏度的光纤光栅低频振动传感器研究 . 红外与激光工程, 2020, 49(S2): 20200340-20200340. doi: 10.3788/IRLA20200340
    [6] 颜凡江, 杨策, 陈檬, 桑思晗, 李梦龙, 蒙裴贝.  高重频高峰值功率窄线宽激光放大器 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 206002-0206002(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0206002
    [7] 马毅, 颜宏, 孙殷宏, 彭万敬, 李建民, 王树峰, 李腾龙, 王岩山, 唐淳, 张凯.  基于双光栅的光纤激光光谱合成关键技术研究进展(特邀) . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 103002-0103002(14). doi: 10.3788/IRLA201847.0103002
    [8] 李志永, 谭荣清, 黄伟, 叶庆, 韩高策, 柯常军, 李辉.  光热敏折变玻璃的体布拉格光栅热特性理论研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 821001-0821001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0821001
    [9] 史伟, 房强, 李锦辉, 付士杰, 李鑫, 盛泉, 姚建铨.  激光雷达用高性能光纤激光器 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 802001-0802001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0802001
    [10] 孔英秀, 柯熙政, 杨媛.  空间相干光通信中本振光功率对信噪比的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 222002-0222002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0222002
    [11] 陶蒙蒙, 陶波, 余婷, 王振宝, 冯国斌, 叶锡生.  掺铥光纤激光器波长可调谐输出特性 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1205002-1205002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1205002
    [12] 常帅, 高秀伟, 佟首峰, 宋延嵩, 董岩.  红外辐射式干扰弹能量测量装置研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 117002-0117002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0117002
    [13] 周玉蛟, 任侃, 钱惟贤, 王飞.  基于光电二极管反偏的光电检测电路的噪声分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 117003-0117003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0117003
    [14] 霍娟, 李明飞, 杨然, 赵连洁, 张安宁, 莫小范.  基于单像素探测器的高灵敏度近红外成像系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 1-5. doi: 10.3788/IRLA201645.S104001
    [15] 代永红, 刘彦飞, 周浩天, 单欣, 艾勇.  空间相干光通信中平衡探测器灵敏度测试实验 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3110-3116.
    [16] 刘晓艳, 王明甲, 郭方敏.  新原理光电探测阵列的微光响应测试研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2546-2551.
    [17] 袁红辉, 陈永平.  一种长波红外光导探测器CMOS电路设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 762-765.
    [18] 祖秋艳, 王玮冰, 黄卓磊, 何鑫, 陈大鹏.  二极管非制冷红外探测器及其读出电路设计 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1680-1684.
    [19] 方秀丽, 童峥嵘, 曹晔, 杨秀峰.  采用F-P光纤环滤波器的窄线宽环形腔光纤激光器 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 329-333.
    [20] 王云祥, 邱琪, 梁旭, 邓珠峰.  窄线宽低噪声可调谐非平面环形激光器 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 595-598.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  270
  • HTML全文浏览量:  39
  • PDF下载量:  106
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-11
  • 修回日期:  2016-04-15
  • 刊出日期:  2016-11-25

采用NPRO光源的零差相干光通信实验

doi: 10.3788/IRLA201645.1122003
    作者简介:

    王云祥(1980-),男,副教授,博士,主要从事激光技术及应用方面的研究。Email:wangyunxiang@uestc.edu.cn

基金项目:

国家自然科学基金(61308041);中央高校科研业务费(ZYGX2014J043)

  • 中图分类号: O436

摘要: 在空间相干光通信应用中,针对传统激光器线宽较宽、相位噪声大、易导致锁相环路失锁的问题,研制了单频Nd:YAG非平面环形(NPRO)激光器,其线宽小于1 kHz,相对强度噪声(RIN)低于-150 dB/Hz,具有窄线宽、低噪声的特点。搭建了光锁相环路,在信号光功率-67 dBm的情况下实现了两台NPRO激光器的相位锁定。在此基础上开展了信号频率为10 MHz和1.25 GHz的模拟通信实验,在信号光功率分别为-60 dBm和-53 dBm时可观测到较理想的眼图。在2.5 Gbps数字通信实验中,接收灵敏度达到-50 dBm,此时误码率为3.210-6。系统灵敏度可接近量子极限,明显优于传统的IM/DD方式,是一种适合长距离、大容量传输的空间通信方式。

English Abstract

参考文献 (12)

目录

    /

    返回文章
    返回