Читать «Квантовый оптоэлектронный генератор» онлайн - страница 14

Наиболее важным достоинством гетеродинного преобразования является способность сохранения информации о фазе оптического колебания и перенос ее в электрический сигнал фототока ФД. Но при этом при фотоприеме лазерного излучения КЛД происходит перенос фазовых флуктуаций колебаний лазера, определяемых его спонтанным излучением, в фазовые флуктуации радиочастотных колебаний.

В результате самогетеродинирования в нагрузке фотодетектора выделяются радиочастотная поднесущая и фазовые шумы КЛД, выступающего в роли гетеродина (или «самогетеродина»), а спектр колебаний сигнала фототока (при условии малости собственных шумов ФД и шумов НУ) повторяет форму спектра оптических колебаний напряженности поля сигнальной волны, но со сдвигом по частоте вниз ровно на частоту лазера-гетеродина. В спектральном представлении это можно выразить так: спектр оптического сигнала (или СПМ АМ и ФМ шумов) почти без изменений сдвигается в область спектра радиочастоты поднесущей f₀, а при конечной ширине спектра лазера-гетеродина спектр радиочастоты поднесущей f₀ (электрического сигнала) дополнительно уширяется.

1.3 Спонтанное излучение лазера КЛД и его роль в формирование шумов ОЭГ

Задачей подраздела является для разных КГ (лазеров на рубине и неодиме, полупроводниковых КГ и КЛД) установления зависимости отношения уровня спонтанного излучения к уровню вынужденного излучения лазера на его выходе. По существу ниже обоснуем и докажем следующее положение: главным вкладом в формирование фазового шума (ФШ) в ОЭГ является вклад СИ лазера (или КЛД), а спектральная плотность мощности (СПМ) ФШ определяется отношением уровня СИ к уровню вынужденного лазерного излучения, который зависит, главным образом, от отношения населенностей активных носителей на верхнем «излучательном» уровне к общему количеству населенности носителей. Ширина линии СПМ ФШ определяется интенсивностью СИ, которая зависит от времени жизни носителей на излучательном уровне.