Impulse radio ultrawideband pulse shaper based on a programmable photonic chip frequency discriminator

Abstract

We report and experimentally demonstrate the generation of impulse radio ultrawideband (UWB) pulses using a photonic chip frequency discriminator. The discriminator consists of three add-drop optical ring resonators (ORRs) which are fully programmable using thermo-optical tuning. This discriminator chip in combination with a phase modulator forms a temporal differentiator where phase modulation is converted to intensity modulation (PM-IM conversion). By means of tailoring the discriminator response using either the individual or the cascade of drop and through responses of the ORRs, first-order or second-order temporal differentiations are obtained. Using this principle, the generation of UWB monocycle, doublet and modified doublet pulses are demonstrated. The use of this CMOS-compatible discriminator is promising for the realization of a compact and low cost UWB transmitter.

TriPleX: a versatile dielectric photonic platform

“…Examples range from tunable microwave filters, phase shifters, frequency converters, ultra-wideband microwave signal generators to tunable true time delay (TTD) elements for optical beamforming networks (OBFN) [69][70][71][72][73]. A detailed discussion of the basic building blocks applied in integrated OBFNs can be found in [33].…”

Sistemas ópticos incoherentes para la generación de señales arbitrarias basados en filtros fotónicos de microondas

“…En la literatura podemos encontrar un gran número de estructuras basadas en filtros fotónicos de microondas adaptadas para la generación de señales [61][62][63][64][65][66][67][68][69][70][71][72][73][74][75]. La generación de señales eléctricas sin componente continua ha centrado gran parte del interés de las propuestas [76].…”

“…La implementación de coeficientes negativos mediante la conversión de modulación de fase a modulación intensidad (PM-IM) también se ha propuesto para la generación de señales eléctricas [70,71]. La conversión PM-IM se puede realizar mediante un elemento dispersivo [70] o un discriminador de frecuencia [71].…”

“…La implementación de coeficientes negativos mediante la conversión de modulación de fase a modulación intensidad (PM-IM) también se ha propuesto para la generación de señales eléctricas [70,71]. La conversión PM-IM se puede realizar mediante un elemento dispersivo [70] o un discriminador de frecuencia [71]. Finalmente, existen estructuras en las cuales los coeficientes negativos se introducen a partir de estructuras interferométricas [72] o detectores balanceados [73].…”

Photonic Techniques for Next-Generation Integrated Optical Networks Based on Ultra-Wideband Radio / Técnicas Fotónicas para Redes Ópticas Integradas de Próxima Generación Basadas en Radio de Banda Ultra Ancha

“…Furthermore, linear combination of polarity-reversed monocycles with different pulsewidth [28] or modified doublets with different delay [29] have been proposed targeting to simplify implementation and to increase power efficiency, which look close to the 5 th order Gaussian derivative. In addition, the use of photonic integration is highly desirable to implement compact and cost-effective impulse-radio UWB transmitters [180].…”