高速超低相位噪声窄脉冲采样种子光源集成机理的研究

随着人类对信息容量需求的急剧膨胀，超稳定高速采样信号源在高速通信、大型计算机、高精密仪器设备、以及雷达等领域具有迫切的需求。尽管基于电子学方法的高速采样源持续发展，但其在速率和稳定性方面发展得太缓慢，远不能满足信息容量高速发展的需求。本项目基于光电振荡（OEO）和光学频率梳产生器（OFCG）原理，提出一种创新性的光子集成结构，实现超稳定窄脉冲高速采样激光种子源；利用单一结构的多种功能集成实现光域的InP基单片集成，避免了光子集成领域的异质不兼容问题；利用光学滤波器代替电子学滤波器，突破电子元器件带宽的限制。通过本项目的研究，揭示高速低相位噪声采样种子源的集成机理，为实现高速、窄脉宽、低相位噪声的集成采样光源提供理论与实验基础。

本项目基于光电振荡（OEO）和光学频率梳产生器（OFCG）原理，提出一种创新性的光子集成结构，实现超稳定窄脉冲高速采样激光种子源；利用光学滤波器代替电子学滤波器，突破电子元器件带宽的限制。通过本项目的研究，揭示高速低相位噪声采样种子源的集成机理，为实现高速、窄脉宽、低相位噪声的集成采样光源提供理论与实验基础。我们研制的光学频率梳脉冲激光器测试结果，梳齿数目：≥40；梳齿间隔：10GHz；梳齿幅度平坦度：优于10dB；梳齿幅度稳定度：波动小于3dB/天；边模抑制比（SMSR）：≥30dB。同时我们研究了被动锁模F-P激光器，梳齿间隔100GHz, 梳齿幅度平坦度：优于10dB；梳齿幅度稳定度：波动小于3dB/天；边模抑制比（SMSR）：≥40dB。关于C波段1550nm量子点激光器的研究，我们获得了100GHz重复频率的量子点激光器的脉冲宽度1.2ps。基于DBR 激光器的可调谐微波扫频源，实验获得了扫频周期为5μs 和40μs、最大扫描范围到38.45GHz 的扫频信号。基于偏振调制的倍频光电振荡器，基频信号及倍频信号在10 kHz偏移处的相位噪声值分别为-117.8 dBc/Hz 和-111.6 dBc/Hz。本项的实施培养了3名博士生，发表论文11篇，均为SCI 收录论文，申请专利7项，其中授权1项。完成项目指标。