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5G原子钟的光源选择

来源:本站  时间:2019-09-19  阅读:21

5G时代的来临代表着更迅速的信息传输,更庞大的信息容量,如何保证信息的准确同步,这对于信息的传输有决定性的意义。作为目前世界上最精准的计时标准,原子钟在提高系统时间同步精确度上起到重要的作用。


参考通讯基站对功耗,占地,成本的考虑,半导体激光器由于其体积小,功耗低,成本相对较小等优点在原子钟频率参考源中脱颖而出。目前能够用做原子钟频率参考源的激光管主要为DFB(Distributed Feedback Laser)DBR(Distributed Bragg Grating Laser)。这两种技术的原理类似,都是通过将频率稳定光栅写入激光芯片结构中,从而实现1. 对中心波长的精确锁定 2. 小于1MHz 的精细线宽。然而正如名称不同所示,这两种技术在结构上有着较大的区别,在性能上也有不同的表现。


1、结构不同

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虽同采用光栅选择并锁定频率,DFB结构光栅分布于整个有源区内,频率锁定机制强大,工序精密复杂。DBR的光栅分布于有源区两侧,布拉格光栅对激光腔内频率进行挑选。

结构的不同也导致性能上的差异。从总体上而言,这两种技术的表现不分伯仲,但如果仔细分析,也可以看出其中的些许差别。


2、性能比较

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对DFB/DBR激光稳定性影响非常大的一个现象是模式跳跃,它是由于光栅与激光增益曲线锁定模式转换而产生的暂时性多纵模现象。由于工艺的不同,DFB和DBR在跳模的特性上有着不同的表现。


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通过对材料的挑选可实现对目标波长处跳模现象的排除,从而达到目标波长处的稳定精准操作。

 

总部位于柏林,德国eagleyard 作为著名镓砷基高能半导体研究所FBH的科研成果转换,在两种工艺上均有着长期的经验,经过对两种工艺的比对,eagleyard 为630-1130nm间主要应用波长提供最优的解决方案。其DFB/DBR激光在工业,科研,以及航天客户中口碑颇佳,是频率参考激光二极管的首选。

在原子钟方向上,eagleyard的激光遍布世界各大研究所实验室,基于其元件生产出的原子钟不仅在工业中得以应用,更是走出地球,随冷原子实验卫星飞向太空。我们期待着依托这些年来积攒下来的工艺经验,为5G通讯坚守微秒级的精准。

为顺应原子钟微型化的趋势,eagleyard特推出TO5封装,内置Peltier制冷,配备PD的Rb D2线DFB激光,其余波长欢迎咨询。


番外:

VCSEL 因其成本低耗能低,无疑也成为微型原子钟光源的一种可能,但由于精度不够(线宽在100MHz左右),单管能量偏低(0.3mW),其性能自然不能与DFB/DBR激光相提并论。

 

在中国区市场,凭借同中国区代理富泰科技(Photonteck Company Limited)的通力合作, 这些高性能的产品也已经在国内相关项目上获得小批量应用, 为国内客户提供有力的核心支撑。


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