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鎖模激光器中的Gordon-Haus抖動

2021-11-19
來源:光電資訊
關(guān)鍵詞: 鎖模激光器

  Gordon-Haus抖動是由于中心頻率的漲落而引起的時間抖動。

  短脈沖過程由鎖模激光器產(chǎn)生時,或者在光纖通信系統(tǒng)中在光纖中傳輸時,存在許多機制引起其產(chǎn)生時間抖動。抖動直接引起脈沖同步中的許多效應(yīng),例如自發(fā)輻射,它還會在不同噪聲之間的耦合中產(chǎn)生。

  其中的一種耦合機制為Gordon-Haus效應(yīng)。是指脈沖中心頻率的漲落通過群速度色散耦合到時間裝置中:中心頻率的改變轉(zhuǎn)化為群速度的改變,影響脈沖時序。

  Gordon和Haus仔細考慮了空間周期分布光纖放大器的光纖鏈路中的噪聲。這里,放大器的增益跟波長無關(guān),放大器產(chǎn)生的量子噪聲使中心頻率移動,移動的量是隨機的。

  后面放大器的中心頻率都經(jīng)歷隨機游走,不同脈沖的中心頻率游走量無任何相關(guān)。于是,脈沖的時間偏差會積累的越來越多。

  核心結(jié)果就是時間誤差正比于單位長度的光纖損耗和傳輸距離的三次方,反比與單位脈沖的能量。整個分析過程是基于孤子脈沖傳播假設(shè),參考激子微擾理論,然而基本結(jié)果可以推廣到非孤子脈沖的情況。

  開始考慮的Gordon-Haus抖動已成為長距離傳輸中抖動的主要部分。這是由于中心頻率的無界漂移導(dǎo)致其依賴于傳輸長度的三次方。

  可以采用規(guī)則排列的光濾波器或者采用具有有限增益帶寬的放大器有效抑制Gordon-Haus效應(yīng),目的是為了消除漂移。這樣抖動則是受限于其它的噪聲。

  鎖模激光器中的Gordon-Haus抖動

  所有鎖模激光器中同樣存在中心頻率漲落與時間裝置的耦合,而不僅僅存在于鎖模光纖激光器。

  這時中心頻率不存在任何無界漂移,因為增益介質(zhì)的增益帶寬是有限的。然而,尤其是在低噪聲頻率和短脈沖時(由于后者受自發(fā)輻射的影響較?。瑢r序的影響是很大的。

  影響的強度依賴于色散和增益帶寬,并且統(tǒng)計特性與中心頻率的無界漂移不同。




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