基于光双边带幅相调制的超高分辨率光矢量分析技术研究

基本信息
批准号:61705103
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:薛敏
学科分类:
依托单位:南京航空航天大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李思敏,唐震宙,卿婷,李树鹏
关键词:
光矢量分析光相位响应测量高分辨率测量光谱响应测量光学系统
结项摘要

The great development of high-capacity optical communication, ultrahigh-sensitive optical sensing, ultrahigh-speed optical signal processing and so on highly desire a measurement method being capable of measuring the optical spectral responses (i.e. magnitude, phase and polarization responses) of the optical devices, optical systems or photonic chips with ultrahigh resolution. Traditionally, the optical vector analysis (OVA) based on optical single-sideband (OSSB) modulation is very difficult to construct the measurement system due to the physical limitations of the OSSB modulation. The project will realize the high-resolution measurement of the spectral responses by using two optical double-sideband signals (i.e. amplitude modulated signal and phase modulated signal) and post signal processing. The project will build the model of Jones transmission matrix measured by the amplitude and phase modulated signals, study the principle of measuring and extracting the vector parameters, and clarify the relationship between the parameters and system performance. The suppression of the nonlinear errors induced by the electro-optic modulators are achieved by removing the optical carrier and balanced photodetection. The calculation of the measurement system is realized using the polarization dragging effect introduced by the stimulated Brillouin scattering (SBS). The project would realize the ultrahigh-resolution OVA featuring by the high performance, low cost and easy operation, which would serve as a solid foundation for the innovations and breakthroughs in related areas.

超大容量光通信、超高精度光传感、超高速光信号处理等对超高分辨率多维(幅度、相位、偏振)光谱响应测量提出了迫切需求。传统基于光单边带调制的超高分辨率光矢量分析方法受宽带光单边带调制的物理局限,难以构建满足上述需求的测量系统。为此,本项目拟提出并论证基于光双边带幅相调制的新型光矢量分析方法,采用幅度和相位调制信号分别泵浦出光器件的传输特性,通过后处理算法解算出多维光谱响应。将建立基于超高分辨率光矢量分析的琼斯传输矩阵理论模型,揭示新型多维参数表征与提取的机理,阐明测量性能与测试系统各参数的关系;提出基于载波抑制与平衡光电探测的非线性误差消除方法,抑制幅相调制带来的非线性测量误差;提出基于受激布里渊散射偏振牵引效应的系统校准方法,解决测量系统获取本征参数的难题。项目采用理论与实验结合的研究方法,将发展出性能优异、成本低廉且操作简便的超高分辨率光矢量分析技术体系,为相关领域的创新与突破提供支撑。

项目摘要

超大容量光通信、超高精度光传感、超高速光信号处理等对超高分辨率多维(幅度、相位、偏振)光谱响应测量提出了迫切需求。传统基于光单边带调制的超高分辨率光矢量分析方法受宽带光单边带调制的物理局限,难以构建满足上述需求的测量系统。.本项目提出并论证了基于双边带幅相调制的新型光矢量分析方法,采用双边带调制信号分别泵浦出待测光器件的频谱响应,然后通过后处理算法解算出多维光谱响应。建立了光双边带调制信号精确泵浦光器件多维光谱响应和交叠光谱响应解调理论,构建了基于光双边带幅相调制的超高分辨率光矢量分析方法完善的解析模型;根据建立的解析模型,采用数值仿真和实验验证相结合的方式完成了新型光矢量分析系统性能评估研究。建立了完善的非线性误差解析模型,研究了电光调制非线性引入测量误差的机理,分析研究了非线性误差对幅相响应测量精度、系统动态范围等关键指标的影响,完成了基于线性调频和去斜处理的非线性误差消除技术、基于微波光子下变频的非线性误差消除技术研究。完成了基于微波光子变频的超高分辨率光电矢量分析技术、基于幅度-相位调制转换的超高分辨率电光矢量分析技术的研究,实现了光矢量分析系统本征参数的精确提取,建立了完善的系统校准模型,实现了电光、光电本振参数与系统本征频率响应的去嵌入。构建了基于光双边带调制的光矢量分析测量系统并开展了应用研究。.本项目研制出了性能优异、成本低廉且操作简便的超高分辨率光矢量分析技术,可用于国家重大项目的技术突破、高端光器件和芯片的研发、原有产品性能和生产效率的提升,为相关领域的创新与突破提供支撑。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
4

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
5

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016

薛敏的其他基金

批准号:21202145
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21403166
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31372539
批准年份:2013
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:31072220
批准年份:2010
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:21772178
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81500914
批准年份:2015
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21874009
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

基于矢量空间光调制器的矢量光场通过散射介质的聚焦和成像方法研究

批准号:11474186
批准年份:2014
负责人:国承山
学科分类:A2201
资助金额:76.00
项目类别:面上项目
2

新型光调制双光梳光谱技术

批准号:11904105
批准年份:2019
负责人:顾澄琳
学科分类:A2207
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

先进调制的超高速光信号幅度/相位检测分析

批准号:61275164
批准年份:2012
负责人:刘元山
学科分类:F0508
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
4

双波长光本振和光边带抑制产生超宽带线性调频信号研究

批准号:61571461
批准年份:2015
负责人:赵尚弘
学科分类:F0121
资助金额:57.00
项目类别:面上项目