可调谐X波段超低相位噪声光电合成器
光学
2024-04-02 v1 信号处理
摘要
现代通信、导航和雷达系统依赖于低噪声和频率捷变的微波源。在该应用领域，光子学系统通过利用高光谱纯度激光器和光学频率梳来生成具有极低相位噪声的微波，为传统微波合成提供了一种有吸引力的替代方案。然而，这些光子学技术缺乏频率可调谐性，并且具有较大的尺寸、重量和功率要求，这很大程度上限制了它们在实验室环境中的使用。在这项工作中，我们通过一种混合光电方法解决了这些缺点，该方法将简化的光学分频与直接数字合成相结合，以在整个X波段产生可调谐的低相位噪声微波。这导致在10 GHz处具有卓越的相位噪声：10 kHz偏移处为-156 dBc/Hz，0.1秒分数频率不稳定性为1x10^-13。从10 GHz点调谐500 MHz、1 GHz和2 GHz，在10 kHz偏移处的相位噪声分别为-150 dBc/Hz、-146 dBc/Hz和-140 dBc/Hz。该合成器架构与集成光子学实现完全兼容，将能够在芯片级封装中实现多功能微波源。总之，这些进展展示了一种实用且有影响力的合成技术，它结合了光子学提供的低时序噪声和成熟数字合成的频率捷变性。
引用
@article{arxiv.2404.00136,
title = {Tunable X-band opto-electronic synthesizer with ultralow phase noise},
author = {Igor Kudelin and Pedram Shirmohammadi and William Groman and Samin Hanifi and Megan L. Kelleher and Dahyeon Lee and Takuma Nakamura and Charles A. McLemore and Alexander Lind and Dylan Meyer and Junwu Bai and Joe C. Campbell and Steven M. Bowers and Franklyn Quinlan and Scott A. Diddams},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.00136},
year = {2024}
}