[논문 리뷰] Photonic RF and microwave reconfigurable filters and true time delays based on an integrated optical Kerr frequency comb source

Xingyuan Xu, Jiayang Wu외 7명|Figshare|2018. 01. 31.

Advanced Fiber Laser Technologies참고 문헌 40인용 수 41

한 줄 요약

이 논문은 적층된 마이크로링에서 Kerr 광 커밈을 이용한 재구성 가능한 RF/microwave 기능을 입증하여 위상 배열용 true time delay를 고성능으로 달성하고, 위상 배열과 tunable microwave photonic 필터에서 이론과 일치하는 결과를 보여준다.

ABSTRACT

We demonstrate advanced transversal radio frequency (RF) and microwave functions based on a Kerr optical comb source generated by an integrated micro-ring resonator. We achieve extremely high performance for an optical true time delay aimed at tunable phased array antenna applications, as well as reconfigurable microwave photonic filters. Our results agree well with theory. We show that our true time delay would yield a phased array antenna with features that include high angular resolution and a wide range of beam steering angles, while the microwave photonic filters feature high Q factors, wideband tunability, and highly reconfigurable filtering shapes. These results show that our approach is a competitive solution to implementing reconfigurable, high performance and potentially low cost RF and microwave

연구 동기 및 목표

• 통합 Kerr 콤 소스를 사용하여 고급 RF/microwave 기능을 동기화하고 실현한다.
• 가변 가능한 위상배열 안테나 응용을 위한 광학적 true time delay를 입증한다.
• 높은 Q 및 넓은 가변성을 갖는 재구성 가능한 마이크로파 광필터를 입증한다.

제안 방법

• 통합 마이크로 링 공진기를 사용하여 Kerr 광 주파수 콤을 생성한다.
• 원천으로 Kerr 콤을 사용하는 횡단 RF/microwave 신호 처리를 Kerr 콤을 소스로 구현한다.
• 위상배열 응용을 위한 true time delay 성능을 특성화한다.
• 재구성 가능한 필터 형태와 광대역 마이크로파 필터의 가변성을 시연한다.
• 실험 결과를 이론적 예측과 비교한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 통합 마이크로 링 공진기에서 얻은 Kerr 주파수 콤이 위상배열 안테나를 위한 고성능 광학적 true time delay를 가능하게 할 수 있는가?
• RQ2 Kerr 콤 소스가 넓은 대역 가변성을 가지는 재구성 가능한 고-Q 마이크로파 광필터를 지원할 수 있는가?
• RQ3 Kerr 기반 시스템의 실험 결과가 이론 모델과 일치하는가?
• RQ4 Kerr 콤 소스가 가능하게 하는 true time delay를 통해 얻을 수 있는 빔 스티어링 범위와 각 해상도는 무엇인가?

주요 결과

• 가변 가능한 위상배열 안테나 응용에 적합한 광학적 true time delay를 시연했다.
• 높은-Q, 광대역 가변성 및 재구성 가능한 마이크로파 광필터를 달성했다.
• 실험과 이론 간의 우수한 일치를 보인다.
• 재구성 가능한 RF/microwave 광학 기능을 위한 통합 Kerr 콤 소스의 실용성을 검증했다.