光電振蕩器的性能與設計研究.pdf

1、目前，微波信號廣泛運用于生產生活中的各個領域，其中航空、航天、軍事雷達等領域都需要高質量的微波信號，使得微波信號源成為微波系統(tǒng)中的核心部件，它是整個微波系統(tǒng)性能好壞的決定因素之一。但傳統(tǒng)微波源不能很好的平衡高質量與高頻率之間的問題，因此吸引了大量國內外研究者研究新型微波源。近年來，由于光電器件性能與制作工藝的蓬勃發(fā)展，產生了多種光子微波信號產生技術。本文的主要內容就是通過對現(xiàn)有的光電振蕩器（Optoelectronic Oscillat

2、or，OEO）進行優(yōu)化、改進、拓展以獲得高頻率、低相位噪聲的微波信號。
　　本文中我們介紹了OEO的發(fā)展現(xiàn)狀、結構，并對其進行了詳細的理論分析。針對光電振蕩器目前存在的問題—高Q值與邊模抑制之間的矛盾，本文提出了一種光場往返調制的光域雙環(huán)路光電振蕩器。系統(tǒng)中光信號往返兩次通過馬赫-曾德爾調制器后再進行反饋調制，使得環(huán)路中的光纖延時利用率得到加倍，同時構成兩個不同環(huán)長的光學環(huán)路，進行邊模抑制。通過實驗，獲得了邊模抑制比為48.33d

3、B，在頻偏10kHz時的單邊帶相位噪聲為-97.35dBc/Hz的微波信號。該結構無需增加有源器件，降低了系統(tǒng)中光纖的使用量，簡化了實驗的控制參數(shù)。信號在兩個環(huán)路中循環(huán)時相向傳輸，進而消除了隨機干涉和拍噪聲引入。
　　此外，為了提高成本效益，我們還提出了一種多頻率光電振蕩器。通過在光域雙環(huán)路光電振蕩器結構中簡單增加平行濾波支路就能建立多個獨立振蕩，實現(xiàn)多頻率輸出。實驗驗證了頻率為20GHz和9GHz的雙頻光電振蕩器，測得信號的邊模