PT对称交叉注入双光电振荡器

光电振荡器（OEO）是一种时延振荡器（TDO），利用光子技术提供生成长时延以产生纯净微波载波。将宇称-时间（PT）对称概念应用于OEO，有望实现低相位噪声与高边模抑制的结合。本文对由一个2×2耦合器耦合的一对相同环形谐振腔组成的TDO进行建模，并推导了使振荡器具有PT对称性所需的耦合器传输矩阵。在第一种构型中，该耦合器被解释为增益/损耗模块与马赫-曾德尔干涉仪（MZI）模块的组合。实际上，存在必须由具有与PT对称性兼容的饱和特性的特殊双放大器补偿的额外损耗。研究发现，由增益/损耗和MZI差分相位参数决定的PT对称相变对其模式的影响是全局性的而非局域性的。这一问题可通过在MZI的一臂内放置短时延线来解决，从而产生频率依赖的、因而是局域模式选择性的PT对称相变。此外，证明了第一种构型可转化为第二种但等价的构型，即具有非平衡时延的交叉注入双TDO。于是，局域PT对称相变可用游标效应来理解。有利的是，第二种构型使得特殊双放大器可被一对匹配但相互独立的放大器替代。从而，第二种构型易于使用标准射频-光子与射频-电子器件作为双OEO实际实现。该理论通过Simulink的复包络模型仿真与MATLAB计算的相位模型解析结果得到验证。理论与仿真结果高度吻合。