小型化的低相噪微波源可在6G移动通信、自动驾驶雷达、无损检测、实时成像和生物传感等应用中发挥关键作用，低相位噪声有助于降低误码率、提高正交调制性能和增加雷达/成像保真度。基于双激光二极管锁频的光生微波方案可利用共模抑制（CMR）显著降低相噪，近年来愈发受到重视。但是传统的电反馈锁频方案会引入复杂的主动伺服控制系统，通常将附加10^-2 m³量级体积。基于光反馈的自注入锁定（SIL）则无需任何电反馈装置，结构和控制都很简单，可大幅简化系统。且SIL的噪声抑制带宽较高，高频偏噪声优于电反馈。

中国科学院苏州纳米所梁伟研究员团队，近期与秦华研究员团队、宋贺伦研究员团队密切合作，共同研发了双激光自注入锁定的低相噪微波源。所用双激光SIL系统的封装体积小于67×10^-6 m³，其中两个正交偏振的1549 nm分布式反馈（DFB）激光芯片在单个法布里珀罗（FP）微腔内同时进行SIL，此FP微腔具有1.53×10⁹品质因子和12 mm长度。通过相邻FP纵模双激光拍频获得了-114 dBc/Hz@10 kHz的12.5 GHz微波相噪，比单独DFB激光相噪下降26 dB。推算百纵模间隔的1.25 THz拍频相噪将保持同一水平，未来结合光梳分频有望产生-156 dBc/Hz@10 kHz相噪的10 GHz微波。上述双激光SIL设计凭借CMR效应获得了低相噪，并免除了繁琐的电反馈装置，有望推动低相噪微波及THz源的小型化便携式部署。

图1. 双激光SIL系统的结构示意图

图2. 两束独立的DFB激光和双激光拍频信号的相位噪声

上述研究成果以《双激光自注入锁定的低相噪微波源》为题发表在《中国激光》上，论文第一作者为中国科学院苏州纳米所博士后张佳乐，通讯作者为梁伟研究员。

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