空间光混频器分光性能的分析与优化

摘要：

为了进一步提高零差相干光通信系统的接收灵敏度,对空间光混频器的信号光分光比进行了优化.根据零差相干通信系统数学模型,推导了信号光分光比和环路相位误差、通信误码率的数学表达式,经过计算分析可知当光混频器Q支路的信号光满足锁相环要求时,可通过提高f支路信号光分光比来降低误码率和提高接收灵敏度.在分光比优化后光混频效率提高了53.5％,通信探测灵敏度提高了3 dB.利用VPI软件进行建模仿真,得到不同分光比下系统的眼图和相位噪声功率.仿真结果显示,探测灵敏度提高了2.83 dB.最后,搭建了零差相干光通信桌面实验系统,研究了空间光混频器分光比和系统误码率、锁相环工作的影响规律,当分光比由0.5减小至0.2时,系统误码率由3.53×10-9下降至4.25×10-10,当分光比为0.1时,锁相环失锁,误码率为1.实验结果基本符合理论和仿真结果,所得分光比的影响规律和优化结果将为空间零差相干通信系统的研制提供技术参考.

关键词：零差相干光通信、光混频器、分光比、相位噪声、散粒噪声、光混频效率

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分类号：TN929.1

资助基金：国家自然科学基金资助项目91438204;吉林省教育厅基金资助项目吉教科合字,2015,第77号;吉林省优秀青年人才项目20170520161JH

在线出版日期：2017-09-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1748-1756