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Thorlabs最新超快時(shí)域放大器
材料來(lái)源:Thorlabs           錄入時(shí)間:2012-9-18 11:27:29

Thorlabs最新推出的PicoLuz超快時(shí)域放大器能夠測(cè)量飛秒波形,能夠?qū)挻笥?/span>1THz的無(wú)重復(fù)信號(hào)進(jìn)行單發(fā)取樣并且能以1Tb/s的速度生成數(shù)字眼圖。超快瞬態(tài)放大器帶有一個(gè)外部泵浦源(一個(gè)飛秒光纖激光器)和使泵浦重復(fù)頻率同步于信號(hào)重復(fù)頻率的相應(yīng)電子設(shè)備。在同步狀態(tài)下,調(diào)節(jié)入射波形與泵浦脈沖之間的相關(guān)延遲,掃描時(shí)間透鏡的可視窗口并與入射波形進(jìn)行對(duì)比。瞬態(tài)放大元件(UTM-1500)包含一個(gè)集成的延遲線,其表面連續(xù)范圍為160皮秒,滿(mǎn)足涉及高重復(fù)頻率信號(hào)(大于10 GHz)的應(yīng)用需求。另外,瞬態(tài)放大套件具有大范圍可調(diào)節(jié)光纖至光纖延遲線,可用于連續(xù)可調(diào)節(jié)延遲至4納秒,此功能應(yīng)用于信號(hào)重復(fù)頻率小于10 GHz的情況下。圖1a)為PicoLuz超快時(shí)域放大器的外觀,(b)為其系統(tǒng)構(gòu)成。

 

1a超快時(shí)域放大器(UTM-1500

 

1b超快時(shí)域放大器系統(tǒng)構(gòu)成

該時(shí)域放大系統(tǒng)使用基于四波混頻非線性光學(xué)處理的時(shí)間透鏡技術(shù)對(duì)光波進(jìn)行時(shí)域上的展寬或放大。此技術(shù)可以在不扭曲自己的時(shí)間分布的前提下在時(shí)域上拉伸或放大時(shí)域波形。使用放大器,通過(guò)GHz帶寬光學(xué)探測(cè)器和標(biāo)準(zhǔn)示波器可以測(cè)量長(zhǎng)(>100 ps)且超快波形,這些波形具有成百上千的亞皮秒瞬態(tài)特征。該技術(shù)是由Thorlabs公司的戰(zhàn)略合作伙伴PicoLuz公司的創(chuàng)始人提出的。

 

此放大器有很多應(yīng)用,此處列舉4例:

 

應(yīng)用一:如圖2所示,該超快放大器具有單發(fā)取樣能力。該波形是由工作于250MHz重復(fù)率下的鎖模激光器發(fā)射兩個(gè)間隔為2.1皮秒的脈沖組成的。使用15 MHz正弦波驅(qū)動(dòng)的調(diào)制器對(duì)信號(hào)的振幅進(jìn)行調(diào)制。放大器具有250X放大因子,使用250 MHz重復(fù)頻率的泵浦源,此泵浦源已經(jīng)與信號(hào)同步。使用4 GHz (20 GigaSample/second)實(shí)時(shí)示波器對(duì)放大器的輸出進(jìn)行取樣。下圖展示了入射波形的11連續(xù)快速取樣波形軌跡。正如本例所見(jiàn),在放大系統(tǒng)(本例中使用250 MHz)中,入射光波形的時(shí)間透鏡圖像按泵浦激光器的重復(fù)頻率不斷更新。

2超快時(shí)域放大器的單發(fā)取樣

 

應(yīng)用二,如圖3所示,此放大器具有強(qiáng)大的瞬態(tài)分辨率,使得眼圖的數(shù)據(jù)測(cè)量速度可以達(dá)到1Tb/s。在本次實(shí)驗(yàn)中,我們生成了一個(gè)80 Gb/s RZ的數(shù)據(jù)串(信號(hào)源的脈沖寬度限制了數(shù)據(jù)速率),另外,我們使用帶有65X放大因子的放大器作為泵浦源。其重復(fù)頻率同步于生成數(shù)據(jù)串的10GHz的信號(hào)

3超快時(shí)域放大器的快速眼圖測(cè)量

 

    應(yīng)用三,如圖4所示,瞬態(tài)放大器在其可視窗口(記錄長(zhǎng)度)將入射波形拉伸,并且可以對(duì)樣品進(jìn)行直接采樣,而不需要后續(xù)處理或者還原算法。所以它可以在標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器和示波器上對(duì)帶有成百上千瞬態(tài)波形的很復(fù)雜且超快的波形進(jìn)行探測(cè)和成像。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們用任意波形生成器生成了一個(gè)40皮秒長(zhǎng)的波形。放大器配置有一個(gè)520X放大因子,故此放大器能夠用5GHz的示波器來(lái)進(jìn)行相關(guān)探測(cè)。

4瞬態(tài)放大器探測(cè)任意波形特征

 

    應(yīng)用四,如圖5所示,使用瞬態(tài)放大器還可以探測(cè)由零色散設(shè)備(或通信線路)引起的微小的第三失真。我們用微小 GVD TOD ≈ 0.1 ps3向檢測(cè)狀態(tài)下設(shè)備發(fā)射一個(gè)0.8皮秒的脈沖。其結(jié)果為脈沖發(fā)生了非對(duì)稱(chēng)失真,而且放大器(放大因子為100X)使得這個(gè)脈沖光可以被10GHz示波器探測(cè)。

 

5用瞬態(tài)放大器探測(cè)第三失真

 

更多信息請(qǐng)參見(jiàn):http://www.thorlabschina.cn/NewGroupPage9.cfm?ObjectGroup_ID=5282


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