基于MZM的多波形微波光子發(fā)生器研究.pdf

1、微波光子技術(shù)融合了微波技術(shù)和光子學(xué)，是一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程寬帶通信、衛(wèi)星通信、傳感網(wǎng)絡(luò)、微波/毫米波成像和雷達(dá)系統(tǒng)等民用通信、軍事國(guó)防等領(lǐng)域。微波光子發(fā)生器作為微波光子技術(shù)領(lǐng)域里的關(guān)鍵器件，在未來(lái)寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目開(kāi)展了多波形微波光子發(fā)生器的理論研究和仿真分析，完成的主要工作如下:
　　1.分析了馬赫曾德?tīng)栒{(diào)制器(MZM)的結(jié)構(gòu)、基本工作原理及特性，理論推導(dǎo)了基于M

2、ZM的光載波抑制調(diào)制原理，同時(shí)介紹了結(jié)合MZM和光纖色散特性產(chǎn)生周期性三角形微波信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方案。理論分析了色散對(duì)周期性三角形微波光子發(fā)生器的影響，并仿真驗(yàn)證了結(jié)合MZM和光纖色散特性產(chǎn)生周期性三角形微波信號(hào)的可行性。
　　2.提出并研究了基于光載波抑制調(diào)制和光纖光柵色散效應(yīng)三角形微波光子發(fā)生器方案。該方案利用光纖光柵色散所致的射頻功率衰落效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了光強(qiáng)度表達(dá)式向三角形傅立葉級(jí)數(shù)的有效逼近。在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，光纖光柵代替正色散光纖引入

3、色散，通過(guò)選擇啁啾光纖布拉格光柵的調(diào)制深度、光柵長(zhǎng)度、啁啾系數(shù)和適當(dāng)?shù)恼凵渎是兄汉瘮?shù)，最終得到時(shí)域波形較好的周期性三角形微波信號(hào)。經(jīng)仿真分析得出，較大的光柵長(zhǎng)度、較小的光柵調(diào)制深度、較合適的切趾函數(shù)是得到線性較好的穩(wěn)定三角形微波信號(hào)的關(guān)鍵，其中調(diào)制深度對(duì)最終時(shí)域三角形微波信號(hào)波形的線性度和穩(wěn)定性影響較大。
　　3.提出并研究了基于光載波抑制調(diào)制和相移器的多波形微波光子發(fā)生器方案。該方案利用MZM調(diào)制系數(shù)和相移器分別控制光強(qiáng)度頻譜中