鈮酸鋰電光調(diào)制器及Radio over Fiber組網(wǎng)設(shè)計(jì).pdf

1、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)通信系統(tǒng)信息傳輸速率提出了更高的要求，光纖由于其大帶寬、抗干擾能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于光通信網(wǎng)絡(luò)中。光通信系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的器件之一為調(diào)制器，調(diào)制器在高速數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)中都發(fā)揮著重要的作用。RoF技術(shù)可以解決光纖覆蓋靈活性差的缺點(diǎn)，與無線通信相結(jié)合，提高了信息的傳送距離和覆蓋范圍，且通過簡(jiǎn)化基站設(shè)計(jì)和中心站匯聚復(fù)雜設(shè)備的設(shè)計(jì)，大大降低了系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本。
　　本文主要包含兩部分工作:基于

2、鈮酸鋰材料的相關(guān)光波導(dǎo)器件的研究和RoF組網(wǎng)相關(guān)的設(shè)計(jì)。本文研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先對(duì)高速光通信系統(tǒng)應(yīng)對(duì)通信要求飛漲的優(yōu)勢(shì)和RoF及其關(guān)鍵器件鈮酸鋰調(diào)制器進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，對(duì)鈮酸鋰材料的重要物理特性電光效應(yīng)和雙折射效應(yīng)進(jìn)行了相應(yīng)理論基礎(chǔ)的介紹以及分別用于電光調(diào)制和偏振復(fù)用的原理分析推導(dǎo)，并對(duì)MZ調(diào)制的原理以及MZ調(diào)制器的設(shè)計(jì)性能參數(shù)提出了要求。
　　對(duì)多模干涉理論及自影像效應(yīng)進(jìn)行了相關(guān)介紹并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了以鈮酸鋰為材料的輸

3、出相差為π/2和輸出相差為0的MMI耦合器，它們是本文光波導(dǎo)設(shè)計(jì)中的耦合器部分的結(jié)構(gòu)。以輸出相差為π/2的MMI耦合器為分光和合光結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了以鈮酸鋰為材料的基于MZI結(jié)構(gòu)的偏振復(fù)用解復(fù)用器，為和鈮酸鋰調(diào)制器集成提供了條件。
　　以輸出相差為0的MMI耦合器代替?zhèn)鹘y(tǒng)Y分叉設(shè)計(jì)的MZM，以輸出相差為π/2的MMI耦合器代替?zhèn)鹘y(tǒng)IQ調(diào)制中的移相器結(jié)構(gòu)，以MZM為強(qiáng)度調(diào)制器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了鈮酸鋰材料IQ調(diào)制器，并和偏振復(fù)用解復(fù)用器集成在同一塊

4、鈮酸鋰基片上設(shè)計(jì)了集成偏振復(fù)用IQ調(diào)制器，該集成調(diào)制器為全鈮酸鋰薄膜材料，全部采用MMI耦合結(jié)構(gòu)。
　　通過對(duì)高速模擬電光調(diào)制器的分析介紹了行波電極的選用原則及準(zhǔn)靜態(tài)保角變換的數(shù)學(xué)分析方法，根據(jù)鈮酸鋰晶體的z切向、調(diào)制電場(chǎng)和TE、TM線偏振的關(guān)系，分別設(shè)計(jì)了工作在TE和TM模式下的CPW行波電極和MSL行波電極結(jié)構(gòu)，使得調(diào)制器可以利用最大電光系數(shù)，減少為了獲得單一偏振態(tài)而帶來的光能量損耗，提高了調(diào)制帶寬和調(diào)制效率。
　　最后