【儀表網 研發快訊】低噪聲小型化微波信號源在雷達、通信等現代電子信息系統中發揮著重要作用，基于微波光子學的光電振蕩器(OEO)能夠產生高帶寬、低相位噪聲的微波信號，目前已被廣泛研究，但當前的OEO系統體積普遍較大、成本功耗較高。雖然國內外也報道了一些集成化OEO的方案，但其相噪較差或仍需很長的光纖才能實現低相噪，限制了其進一步應用。
近期，中國科學院半導體研究所李明研究員團隊提出了一種集成化耦合式OEO，可在保證較高集成度的同時，實現短腔低相噪。所提出的集成化耦合式OEO將傳統單環OEO的正弦振蕩轉換為脈沖型振蕩，在同樣腔長的條件下，有效抑制了時間抖動，從而實現短腔低相噪。所提出的方案將耦合式OEO核心的電光調制器、光電探測器和光學濾波器等關鍵元器件集成到了硅光芯片上，可支持2-30GHz寬帶頻率可調諧，信號的相位噪聲低至-132dBc@10kHz，為面向雷達探測等應用的高性能集成微波信號源的實現提供了新途徑。
相關成果以“Integrated coupled optoelectronic oscillator for low-noise microwave generation”為題發表于《光子學研究》(Photonics Research)。半導體所李明研究員、郝騰飛副研究員為共同通訊作者，博士生李明健為第一作者。
該工作得到了北京市自然科學基金、國家自然科學基金和中國科協青年人才托舉工程的資助。
圖1 (a)傳統單環OEO與耦合式OEO產生微波信號的時間抖動；(b)傳統單環OEO原理圖；(c)耦合式OEO原理圖
圖2(a)集成化耦合式OEO的可調諧輸出頻譜，(b)不同中心頻率處的相位噪聲特性
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