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Hybrid-integrated wideband tunable optoelectronic oscillator

相位噪声 材料科学 光电子学 宽带 光子学 宽带 光学 计算机科学 电信 物理
作者
Guojie Zhang,Tengfei Hao,Qizhuang Cen,Mingjian Li,Nuannuan Shi,Wei Li,Xi Xiao,N. D. Qi,Jianji Dong,Yitang Dai,Ninghua Zhu,Ming Li
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:31 (10): 16929-16929 被引量:15
标识
DOI:10.1364/oe.485897
摘要

As a photonic-based microwave signal generation method, the optoelectronic oscillator (OEO) has the potential of meeting the increasing demand of practical applications for high frequency, broadband tunability and ultra-low phase noise. However, conventional OEO systems implemented with discrete optoelectronic devices have a bulky size and low reliability, which extremely limits their practical applications. In this paper, a hybrid-integrated wideband tunable OEO with low phase noise is proposed and experimentally demonstrated. The proposed hybrid integrated OEO achieves a high integration level by first integrating a laser chip with a silicon photonic chip, and then connecting the silicon photonic chip with electronic chips through wire-bonding to microstrip lines. A compact fiber ring and an yttrium iron garnet filter are also adopted for high-Q factor and frequency tuning, respectively. The integrated OEO exhibits a low phase noise of -128.04 dBc/Hz @ 10 kHz for an oscillation frequency of 10 GHz. A wideband tuning range from 3 GHz to 18 GHz is also obtained, covering the entire C, X, and Ku bands. Our work demonstrates an effective way to achieve compact high-performance OEO based on hybrid integration, and has great potential in a wide range of applications such as modern radar, wireless communication, and electronic warfare systems.
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