时延振荡器(如光电子振荡器)的连续调谐与热致频率漂移稳定

基于光子部件的延迟线振荡器,如光电子振荡器(OEO),有望实现比传统微波源低数个量级的相位噪声水平。基于光纤的延迟线可实现低相位噪声系统所需的大延迟,同时达到可由现有微波与光子放大技术补偿的插入损耗水平。然而,长光纤易受机械振动与环境温度变化等环境扰动影响,导致振荡频率的短期波动与热致漂移。常规用于调整 OEO 频率以实现锁相的移相器范围有限,不足以补偿工作温度范围引起的延迟变化。本文提出一种针对时延振荡器的连续无模跳调谐及热致频率漂移补偿且不失锁的解决方案。基本思路是引入一种在复平面笛卡尔坐标下工作的调谐机制,避免显式使用极坐标。因此,调谐部件的传输可沿单位圆双向多次穿越而无相位范围限制,从而避免模跳调谐,且无需可调激光器置于控制环路或精密温度稳定措施等稳定化手段。该概念通过 Simulink 仿真验证。方法已使用锁定至系统参考的原型 OEO 成功实验测试。即便将 OEO 置于烘箱并在环境温度至 80 {\deg}C 范围循环,仍保持稳固锁相。