晶体型空间光混频器结构形式研究

1、晶体型空间光混频器结构形式研究作 者：姜子祺指导教师：郑阳2017 年 6 月课题研究的目的、意义了解晶体型空间光混频器的工作原理研究晶体型空间光混频器创新型结构形式意义意义设计出几种具有创新性的90度空间光混频器光学结构，对于提高相干激光通信系统效率和空间光混频器相位延迟精度有研究意义目的目的国内外现状 典型100G相干通信技术采用相干接收PM-QPSK调制技术单通道调制速率翻了4倍，最终达到112Gbit/s后端电路用高速DSP进行信号处理LCTSX项目相干激光通信模块数据率：5.5Gbps8000Km激光器波长1064nm天线直径125mmCostas锁相环对信号/本振光锁相高度仅有10

2、cm，装配紧凑装配精度很高，非常稳定电控相移空间光混频器利用晶体的双折射对本振光和信号光进行分光合成用电光效应实现相移 2x4端口90光混频器输入输出模式图Coatas锁相环激光器线宽的要求相对降低，为Rb41002. 5晶体分光原理晶体相位补偿曲线空间光混频器晶体分光原理输出1输出2晶体型90空间光混频器原理输出4输出2输出3输出1新型90晶体分光光混频器光学结构本振光信号光四分之一波片直角棱镜PBS二分之一波片四分之一波片二分之一波片PBS直角棱镜新型90晶体分光光混频器光学结构四分之一波片四分之一波片二分之一波片PBS直角棱镜二分之一波片PBS直角棱镜光学结构进一步改进四分之一波片直角棱

3、镜PBS四分之一波片四分之一波片直角棱镜光混频器误差分析-150-100-500501001502001001000100001000001000000100000001000000001E+091E+10相对相差/激光频差/Hz27090180光混频器误差分析-150-100-50050100150200152025相对相差/光程差/mm27090180-150-100-50050100150200152025相对相差/光程差/mm2709018010MHzf 1GHzf 光混频器误差分析-150-100-50050100150200250300020406080100相对相差/四分之一波片

4、快轴旋转角度/27090180-150-100-50050100150200250300020406080100相对相差/四分之一波片快轴旋转角度/27090180理想PBS非理想PBS光混频器误差分析-150-100-50050100150200020406080100相对相差/二分之一波片旋转角度/27090180-150-100-50050100150200051015相对相差/二分之一波片旋转角度27090180理想PBS非理想PBS光混频器误差分析-150-100-50050100150200-5-2.502.55相对相差/膜层相位延迟误差/27090180-150-100-50050100150200-5-2.502.55相对相差/膜层相位延迟误差/27090180-150-100-50050100150200-5-2.502.55相对相差/膜层相对误差/27