微波信號的光子學生成與傳輸研究.pdf

1、伴隨現(xiàn)代科學技術(shù)的進步，系統(tǒng)對各種技術(shù)的要求日益增高，微波通信與光纖技術(shù)的結(jié)合并逐漸形成了微波光子學這一新興領(lǐng)域。與傳統(tǒng)電學系統(tǒng)相比，光子學技術(shù)具有重量輕、體積小、傳輸損耗小、帶寬大、抗電磁干擾性強等優(yōu)點，在數(shù)據(jù)通信、大功率雷達以及軍事電子對抗方面占有重要地位。其中高質(zhì)量的微波信號產(chǎn)生對于微波系統(tǒng)尤為重要，微波光子鏈路結(jié)合了微波傳輸系統(tǒng)和光纖鏈路系統(tǒng)的優(yōu)勢，在大容量、高帶寬數(shù)據(jù)通信中具有廣泛的應(yīng)用。
　　本文首先對微波光子學中常用

2、器件及其原理做了簡單介紹，重點介紹了相位調(diào)制器、馬赫-曾德爾強度調(diào)制器、光電探測器的工作原理，然后對光生微波技術(shù)的研究現(xiàn)狀進行了探索，對主流的光生微波方案的工作原理進行了總結(jié)，然后簡單介紹了微波光子鏈路的基本內(nèi)容及衡量鏈路性能的相關(guān)指標。
　　其次在對微波倍頻技術(shù)的研究基礎(chǔ)上，提出了一種微波信號的光子學生成技術(shù)。方案主要利用馬赫-曾德爾強度調(diào)制器和四波混頻效應(yīng)來實現(xiàn)。激光器發(fā)出的光經(jīng)馬赫-曾德爾強度調(diào)制器的強度調(diào)制，得到正負一階邊

3、帶，相位相關(guān)滿足相位匹配條件，經(jīng)過四波混頻效應(yīng)的作用產(chǎn)生新邊帶，通過光濾波器和光環(huán)形器調(diào)整光信號的頻譜，得到兩個三階邊帶，利用偏振控制器調(diào)節(jié)光譜偏振態(tài)，使之偏振態(tài)垂直于首個四波混頻過程的偏振態(tài)，反方向進入非線性介質(zhì)，進行第二次四波混頻，利用了四波混頻的偏振相關(guān)性。濾波后保留正負九階邊帶進行拍頻，能夠得到18倍頻的微波信號。該方案將四波混頻效應(yīng)與外調(diào)制技術(shù)相結(jié)合，在一個非線性介質(zhì)中實現(xiàn)了兩次四波混頻效應(yīng)，提高了倍頻因子。
　　最后分

4、析研究了相位調(diào)制光纖鏈路的非線性失真的主要內(nèi)容，在對光電探測器模型進行理論分析后，為降低相位調(diào)制光纖鏈路中光電探測器的二階諧波非線性對鏈路性能的影響，通過設(shè)計新型的光子鏈路結(jié)構(gòu)，來抑制PD拍頻產(chǎn)生的二次諧波失真，以提升相位調(diào)制鏈路性能。方案利用了相位調(diào)制器具有兩個偏振軸的特性，通過檢偏器與濾波器來獲得單邊帶的相位調(diào)制光譜，同時結(jié)合直接檢測技術(shù)，有效降低了光電探測器產(chǎn)生的二次諧波的影響。本方案通過調(diào)整單邊帶相位調(diào)制光譜的偏振態(tài)，對光電探測