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文檔簡介
1、高質量的微波信號源是所有微波領域應用的基礎,優(yōu)質的微波信號在民用通信、儀器測量、航空航天、雷達、電子對抗等諸多方面都有著廣泛的應用。微波光子學作為一門新興的學科,是微波技術和光子技術相互融合的產物,滿足了微波信號在光纖中傳輸等應用的需求。在光子領域,光生微波信號技術可以避開較為復雜的半導體工藝,光電振蕩器(Optoelectronic Oscillator, OEO)就充分利用了光纖技術的優(yōu)點,它能同時輸出具有可調諧性的光、電信號且其相
2、位噪聲與振蕩頻率無關。作為一種新型的微波信號發(fā)生裝置,光電振蕩器能夠產生頻率從幾MHz到上百GHz、Q(quality)值高達1010、低相位噪聲的高品質信號。
本文研究主要側重于利用光濾波技術改良現有的光電振蕩器的系統。首先從理論上分析得出了基本結構下單環(huán)路及雙環(huán)路光電振蕩器起振的閾值條件,并研究了信號的振幅大小、起振頻率、需要滿足的相位條件以及系統的噪聲。
將具有高 Q值濾波特性的法布里-珀羅(Fabry-Per
3、ot, F-P)標準具及光纖耦合器構成的微環(huán)結構等光學濾波手段巧妙地運用到光電振蕩器系統中,可以把光纖延長線長度縮短至10米以下,同時實現系統濾波選頻的功能。本文對基于光濾波器F-P標準具的單環(huán)路光電振蕩器的振幅及頻率進行了詳細的分析和仿真計算。這種結構下的光電振蕩器要求F-P標準具的反射率高,因此光路損耗較大,對放大器增益的要求也隨之提高。本文在此基礎上對系統的結構進行優(yōu)化,將環(huán)路增至兩條,利用雙環(huán)路選頻的作用,可以降低標準具的鍍膜層
4、的反射率,并進一步縮短所使用光纖延遲線的長度,實現穩(wěn)定的輸出。
論文最后一部分完成了幾種典型光電振蕩器的實驗研究:(1)搭建了基本結構的光電振蕩器的實驗平臺,使用陶瓷電濾波器實現頻率為10 MHz以下的光電振蕩器;(2)利用中心頻率為90 MHz濾波器搭建光電振蕩器系統;(3)由梳狀濾波原理,在現有實驗條件的支撐下,采用耦合器構成微環(huán)代替F-P標準具構成光學濾波器,并運用到光電振蕩器系統中,產生8.80 GHz的振蕩信號,其主
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