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半导体光放大器中的频率噪声与光谱线宽研究
摘要： 对无端面反射镜的半导体光放大器（SOA）调频噪声特性与线宽进行了理论分析与实验验证。基于量子力学特性引入了自发辐射离散纵模概念，实现了噪声源的定量解析。放大自发辐射（ASE）持续展宽的输出光谱轮廓，被合理阐释为各纵模的光谱展宽效应。研究发现输入信号光在SOA中经光放大后线宽几乎不变——调频噪声随噪声频率平方值线性增长，且受电子密度涨落、线宽增强因子及ASE的影响较小，高频段更强的调频噪声归因于发光过程固有的相位涨落。该线宽特性与噪声频率相关性均得到实验确认。
关键词： 噪声、频率噪声、光纤通信、线宽、半导体光放大器
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2019化合物半导体周（CSW）- 日本奈良（2019.5.19-2019.5.23）] 2019化合物半导体周（CSW）- 石墨烯/h-BN范德华异质结构的中红外光响应与机器人制备
摘要： 本文介绍了一种基于相位数据线性回归（LR）的抛物线方差（PVAR），这是一种类似于艾伦方差（AVAR）的小波方差。相关论文arXiv:1506.05009 [physics.ins-det]详细介绍了实现LR估计的Ω频率计数器。PVAR兼具AVAR和修正AVAR（MVAR）的优势：由于小波跨度为2τ（与AVAR相同），适合长期分析；又因对白噪声和闪烁相位噪声的响应分别为1/τ3和1/τ2（与MVAR相同），适用于短期分析。在建立理论框架后，我们研究了常见噪声类型的自由度及置信区间，随后重点探讨了快速噪声过程衰减过渡点（拐点）处弱噪声过程的检测问题。这一新视角引出了"哪种方差能以最短数据记录检测弱过程"的疑问。模拟结果表明PVAR是理想的折中方案：在所有情况下均优于MVAR，对快速噪声现象（直至闪烁调频）具有最佳区分能力，且对随机游走和漂移的检测效果几乎与AVAR相当。
关键词： 原子频标、频率噪声、测量不确定度、振荡器、频率稳定度、艾伦方差、闪变、相位噪声
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 用于材料加工的整形加速光束
摘要： 本文介绍了一种基于相位数据线性回归（LR）的抛物线方差（PVAR），这是一种类似于艾伦方差（AVAR）的小波方差。相关论文arXiv:1506.05009 [physics.ins-det]详细介绍了实现LR估计的Ω频率计数器。PVAR兼具AVAR与修正AVAR（MVAR）的优势：其小波跨度为2τ（与AVAR相同），适合长期分析；对白噪声和闪烁相位噪声的响应分别为1/τ3和1/τ2（与MVAR相同），适合短期分析。在建立理论框架后，我们研究了常见噪声类型的自由度与置信区间，随后重点探讨了快速噪声过程衰减过渡区（拐点）处微弱噪声过程的检测问题。这一新视角引出了"哪种方差能以最短数据记录检测微弱过程"的疑问。模拟结果表明PVAR实现了理想平衡：在所有情况下均优于MVAR，对快速噪声现象（直至闪烁调频）的分离能力最佳，且在随机游走与漂移检测方面几乎与AVAR相当。
关键词： 原子频标、频率噪声、测量不确定度、振荡器、频率稳定度、艾伦方差、闪变、相位噪声
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于花生形结构的多点等能量光纤激光超声激励器
摘要： 本文介绍了一种基于相位数据线性回归（LR）的抛物线方差（PVAR），这是一种类似于艾伦方差（AVAR）的小波方差。相关论文arXiv:1506.05009 [physics.ins-det]详细介绍了实现LR估计的Ω频率计数器。PVAR兼具AVAR与修正AVAR（MVAR）的优势：其小波跨度为2τ（与AVAR相同），适合长期分析；对白噪声和闪烁相位噪声的响应分别为1/τ3和1/τ2（与MVAR相同），适合短期分析。在建立理论框架后，我们研究了常见噪声类型的自由度与置信区间，随后重点探讨了快速噪声过程衰减过渡区（拐点）处微弱噪声过程的检测问题。这一新视角引出了"哪种方差能以最短数据记录检测微弱过程"的疑问。模拟结果表明PVAR实现了理想平衡：在所有情况下均优于MVAR，对快速噪声现象（直至闪烁调频）的分离能力最佳，对随机游走和漂移的检测效果几乎与AVAR相当。
关键词： 频率稳定性、闪烁、原子频标、艾伦方差、相位噪声、频率噪声、振荡器、测量不确定度
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年国际电气与计算技术及应用会议(ICECTA) - 阿联酋哈伊马角(2019.11.19-2019.11.21)] 2019年国际电气与计算技术及应用会议(ICECTA) - 基于开槽环形谐振器和耦合线的L/S波段通信用微型双频带通滤波器
摘要： 本文介绍了一种基于相位数据线性回归（LR）的抛物线方差（PVAR），这是一种类似于艾伦方差（AVAR）的小波方差。相关论文arXiv:1506.05009 [physics.ins-det]详细介绍了实现LR估计的Ω频率计数器。PVAR兼具AVAR与改进型AVAR（MVAR）的优势：其小波跨度为2τ（与AVAR相同），适合长期分析；对白噪声和闪烁相位噪声的响应分别为1/τ3和1/τ2（与MVAR相同），适合短期分析。在建立理论框架后，我们研究了常见噪声类型的自由度与置信区间，随后重点探讨了快速噪声过程衰减过渡区（拐点）处微弱噪声过程的检测问题。这一新视角引出了"哪种方差能以最短数据记录检测微弱过程"的疑问。模拟结果表明，PVAR实现了理想平衡——在所有情况下均优于MVAR，对快速噪声现象（直至闪烁调频）具有最佳区分能力，且在随机游走与漂移检测方面几乎与AVAR相当。
关键词： 原子频标、频率噪声、测量不确定度、振荡器、频率稳定度、艾伦方差、闪变、相位噪声
更新于2025-09-16 10:30:52
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 2019.6.23-2019.6.27] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 带间级联激光器的速率方程建模
摘要： 带间级联激光器（ICLs）是用于多种分子传感和自由空间光通信的高能效中红外激光源。自R. Yang首次演示以来[1]，ICLs的静态性能（包括激射阈值和输出功率）已显著提升?；贕aSb的ICLs在3-4 μm光谱范围内具有最佳性能，这是量子级联激光器难以企及的[2]。本研究提出了一个速率方程模型，用于研究ICLs的动态特性，包括强度调制（IM）响应、相对强度噪声（RIN）和频率噪声（FN）。通过考虑W形有源区中的载流子动力学而忽略电子和空穴注入区中的载流子动力学[3]，建立了载流子数N、光子数S和电场相位φ的速率方程?；谏鲜鏊俾史匠痰谋曜夹⌒藕欧治?，我们分别推导出IM响应、RIN和FN的解析公式（本文未展示）。图1(a)插图显示，在低泵浦电流下ICLs的IM响应呈现欠阻尼共振峰，且调制带宽随泵浦电流增加而增大（与传统激光二极管一致）。图1(a)证明增加增益级数有助于提升ICLs的调制带宽。图1(b)插图显示共振频率处RIN升高，而较少增益级数可降低全频段RIN。图1(b)表明低频段（<1.0 GHz）RIN随增益级数非线性增加。图1(c)插图显示ICLs的FN在共振频率处升高，较少增益级数同样能降低全频段FN。图1(c)中ICLs的本征光谱线宽通过低频FN水平获得，发现其随增益级数线性增加，与推导公式一致。总之，理论证明较多增益级数有利于提升调制带宽，而较少增益级数则有助于降低ICLs的RIN及FN/线宽。
关键词： 带间级联激光器、速率方程模型、频率噪声、强度调制、相对强度噪声
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）] 2019年国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）——先进Virgo预稳激光系统中100瓦固态放大器的特性表征、集成与运行
摘要： 处女座（VIRGO）是一个臂长3公里的激光干涉仪，用于探测20赫兹至5千赫兹频段的引力波。其第二代版本"先进处女座"（Advanced VIRGO）通过逐步部署新技术和设备，旨在将探测器噪声较第一代降低十倍。2017年8月，处女座首次探测到引力波。为开展更高灵敏度的下一阶段科学观测，研发了功率翻倍的预稳激光系统。该系统包含一台采用878.7纳米泵浦的新型100瓦固态放大器——这是此类放大器首次集成于引力波探测器（LIGO探测器使用的是808纳米泵浦的70瓦放大器）。研究人员已针对功率噪声、长期功率稳定性、频率噪声、光束抖动和横向模式质量等参数展开全面研究，并与先进处女座的技术要求进行了比对。
关键词： 光束抖动、固态放大器、先进室女座探测器、功率噪声、激光干涉仪、频率噪声、引力波探测
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年IEEE光子学会议(IPC) - 美国德克萨斯州圣安东尼奥(2019.9.29-2019.10.3)] 2019年IEEE光子学会议(IPC) - 利用光学反馈降低量子级联激光器的频率噪声
摘要： 我们理论上证明，强光学反馈可将量子级联激光器的频率噪声降低两个数量级，且几乎与反馈相位无关。此外，还解析推导了带光学反馈激光器的光谱线宽。
关键词： 频率噪声、量子级联激光器、光反馈、光谱线宽
更新于2025-09-11 14:15:04