OEwaves的两件法宝
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1. OEwaves是谁?


OEwaves


OEwaves公司成立于2000年8月,总部位于美国加利福尼亚州帕萨迪那,公司致力于微波光子领域的研究,在国际上有一定的影响力。

OEwaves获得了多达126项专利,微波光子领域的专利超过30项,并且公司还获得了无数奖项,包括两个著名的SPIE Prism奖、IEEE Sawyer奖及Patrick Soon-Shiong创新奖。公司在电气和电子工程师协会(IEEE)半导体制造专利权排名中名列前20名。


OEwaves主要产品包括光电振荡器,相位噪声测量仪,谐振器(滤波器,调制器、光接收器)等,产品主要应用在雷达通信与雷达监视,信号情报与电子战,测试与测量等领域。光电振荡器(OEO)采用光电反馈环路技术,摆脱了传统振荡器的限制,可以工作在微波和毫米波频率范围内,而且相位噪声超越常规微波振荡器至少3个数量级。

2. OEwaves牛人介绍
OEwaves
Lute Maleki OEwaves创始人兼CEO

拥有B.S.,M.S.和博士学位物理学学位;
美国IEEE院士、美国物理学会院士和光学学会院士;
因开发阱离子频率标准而获得了IEEE Rabi奖,IEEE Sawyer奖和NASA的杰出工程成就奖章;
曾是喷气推进实验室(JPL)的高级研究科学家,创建并领导了量子科学与技术小组,感兴趣的领域包括开发基于离子阱和激光冷却的俘获原子的原子钟、超稳定光子振荡器、光电振荡器(OEO)、光子信号分配系统、回音壁模式微谐振器及其应用、基于原子波干涉仪的传感器的开发、并用原子钟测试基础物理;
获得了多达65项专利,发表了多达130篇文章及200多篇会议文章。

Anatoliy Savchenkov OEwaves首席科学家

曾在美国加州理工学院喷气推进实验室(JPL)工作;
2007年加入OEwaves,负责研究和开发新型系统,包括光学和RF光子滤波器、调制器、振荡器、激光器和传感器;
获得了100多篇材料物理学和非线性光学方面的科学研究科学论文;
获得了多达50项美国专利。

3. OEwaves的2件法宝


01 法宝1:线宽测试仪+RIN噪声分析仪

OEwaves线宽测试仪


线宽测试仪/RIN噪声分析仪优势
✔ 采用零差方法进行自动测量,能够测试超低相位噪  声激光源。该测试系统能够快速测量激光相位噪声并估 算低至<3 Hz的FWHM线宽,无需进行复杂的设置或无需参考激光器。
✔ 超低相位/频率噪声分析仪系统可扩展至各种输入波长,且能够进行低相对强度噪声(RIN)测量。

 线宽测试仪/RIN噪声分析仪特点
 ✔  超低相位/频率噪声测量能力
 ✔  快速实时测量
 ✔  瞬时和扩展FWHM线宽分析
 ✔  无需低噪声基准源
 ✔  基于PC的简单操作
 ✔  3U x 19英寸机架系统

 ✔  可自定义配置、升级和选项


线宽与噪声?
✔  线宽是一个噪声参数,因此是一种统计度量;
✔  激光器波动和环境变化将导致噪声和线宽随时间变化而变化;
✔  如想获得更精确的噪声和线宽数据,建议使用长时间的积分/或多次测量,并取这些测量的平均值;
✔ 当激光器噪声较高时,标准输入将更适合测量噪声和线宽。

为什么要测量光学相位噪声?
激光器由于自发辐射的量子噪声而具有一定的线宽,为洛伦兹线宽。

由于环境中存在的电磁干扰、声波、振动、温度、气流、压力等变化,机械固化、老化等情况,使得激光器频率产生偏移。实际上激光器的线宽与测试时间有关, 测试时间越长,得到的线宽测试结果展宽。

OEwaves线宽测试仪


通过测量激光源的相位噪声就可以识别噪声的来源。噪声具有不同的斜率,不同的斜率就可以反映出不同的噪声来源,如下图,可为研发带来非常精确的数据参考。
OEwaves窄线宽激光器

小黑板总结
不同的噪声来源会影响激光器频率漂移和稳定性。这些噪声源除了包括量子噪声,还包括技术和环境噪声,在不同的时间范围内会受到不同程度的影响。通常,观察时间越长,线宽越宽。
为了测试线宽,OEwaves线宽测试仪/RIN噪声分析仪可测量相位和频率噪声的强度和密度,与线宽相比,该频谱密度可以更好地显示噪声水平和类型。根据噪声频谱,可以在不同时间范围内获得激光器线宽的信息。通常有两个特别线宽:
• 瞬时(或洛伦兹)线宽:与快速的频率波动有关,来自激光器本身的震荡或噪声。
• 延展线宽:由于较长时间的漂移影响。

02 法宝2:超窄线宽激光器

窄线宽激光器特点
✔ 系统稳定,对环境噪声不敏锐,可应用于航空;
✔ 可气密封装,可对压力和气压的变化不敏锐;
✔ 尺寸小,可拿在手中;
✔ 可电池驱动;
✔ 可电脑界面控制;
✔ 输出10-20mW;
✔ 线宽可到Sub-Hz;
✔ 两种频率控制端口,可慢速和快速调控。

应用

OEwaves

✔  原子钟
✔  量子计算
✔  LIDAR
✔  重力波测量
✔  卫星通讯
✔  6G通信
✔  微波光子
✔  原子冷却
✔  长距离影像处理
✔  频率梳


采用WGM光学谐振腔的专利技术
WGM光学谐振腔尺寸非常小,仅有2mm,光可通过棱镜导入共振器,光环绕后会产生散射,由于其微小的体积及重量,非常适合滤波及低功率的应用。

介绍
✔ OEwaves率先使用光子学来产生光谱纯净的光学和RF源。这项技术基于OEwaves专有的WGM微谐振器,可以实现以最小的尺寸,重量和功率(SWaP)提供具有同类最佳性能的设备。

特点
✔ 极高的Q-factor系数,可达1000亿;
✔ 晶体可穿透的波段非常宽,从近紫外到中红外–370-4500nm的波段。

封装

OEwaves


✔  尺寸:6'' x 2.3'' x 1''
✔  电源:6V±0.3V的DC电源或AC适配器
✔  MINI USB
✔  调谐:通过热控制进行模拟微调。
✔  MOD:频率调制选项(如果选中)

测量结果

OEwaves

上图为1550nm激光器的测量结果。激光器通过直流电源供电器或AC to DC 转换,图中结果可看到60Hz处AC噪音,如果需更精密的方式,可用电池驱动,则可移除掉60Hz处的噪音。