微波光子發(fā)生器與可調(diào)OCSR光單邊帶調(diào)制技術(shù)研究.pdf

1、微波光子學將微波學和光子學融合在一起，成為一個全新的技術(shù)領(lǐng)域，為光子技術(shù)和微波、毫米波的集成在遠程寬帶通信、射電天文學、微波/毫米波成像和雷達系統(tǒng)等民用和軍用領(lǐng)域的發(fā)展打開了一扇神奇的、充滿希望的大門。作為一門新興的學科，其研究范圍包括微波光子發(fā)生器、微波/毫米波頻段的光電子器件、光控微波器件、光載無線(RoF)通信系統(tǒng)等。本文結(jié)合所承擔的國家自然科學基金重點項目和面上項目，針對微波光子發(fā)生器和可調(diào)光載波邊帶比(OCSR)光單邊調(diào)制技術(shù)

2、，開展了一系列深入的理論、仿真及實驗研究，取得的主要創(chuàng)新成果如下:
　　1、提出并研究了兩種基于高斯電脈沖調(diào)制的脈沖無線電超寬帶(IR-UWB)光子發(fā)生器結(jié)構(gòu)，兩種結(jié)構(gòu)分別利用了調(diào)制器的線性調(diào)制區(qū)域和兩類特殊調(diào)制區(qū)域，應(yīng)用相位調(diào)制-強度調(diào)制映射關(guān)系及脈沖波形構(gòu)造原理，獲得了IR-UWB脈沖。各方案中，改變高斯電脈沖的相對時延都可實現(xiàn)IR-UWB脈沖的正負極性或波形之間的切換。
　　2、提出并研究了兩種基于連續(xù)光射頻調(diào)制的周期

3、性三角形光脈沖串光子發(fā)生器結(jié)構(gòu)，兩種結(jié)構(gòu)分別利用了光纖色散所致的射頻功率衰落效應(yīng)和偏振復(fù)用及偏振調(diào)制的特性，實現(xiàn)了光強度表達式向三角形傅立葉級數(shù)的有效逼近，獲得了重復(fù)頻率二倍于射頻調(diào)制頻率的周期性三角形光脈沖串。
　　3、提出并研究了兩種具有非相干雙光源結(jié)構(gòu)的八倍頻毫米波光子發(fā)生器結(jié)構(gòu)，兩種結(jié)構(gòu)分別對現(xiàn)有的二次外差技術(shù)和前向調(diào)制技術(shù)進行了改進，利用各自在消除相位噪聲方面的特性，抵消兩個激光器各自的相位噪聲，獲得八倍于射頻調(diào)制頻率的

4、毫米波信號，由于其頻率與光源波長間隔無關(guān)，頻率穩(wěn)定性高。
　　4、實驗制作了一個具有倒三角形透射譜的啁啾光纖光柵，并將其應(yīng)用于光單邊帶濾波以及OCSR調(diào)節(jié)中，該方案利用該光柵透射譜范圍內(nèi)大的負向斜邊，在實現(xiàn)光單邊帶濾波的同時也降低了OCSR，可提高RoF模擬光鏈路的接收靈敏度。
　　5、實驗制作了一個保偏光纖光柵，并將其應(yīng)用在可調(diào)OCSR的光單邊帶調(diào)制技術(shù)中，光柵首先將光單邊帶調(diào)制信號的光載波與調(diào)制光邊帶分離并置于兩個正交的

5、偏振態(tài)上，然后利用反射譜偏振相關(guān)特性對單邊帶調(diào)制信號OCSR進行大范圍調(diào)諧，可提高RoF模擬光鏈路的接收靈敏度。此外，論文還對多個副載波復(fù)用的情況下的OCSR進行了分析和研究。
　　6、實驗研究了一種基于雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器的可調(diào)OCSR光單邊帶調(diào)制方案，方案利用調(diào)制器內(nèi)部的三個獨立調(diào)制單元，分別實現(xiàn)光單邊帶調(diào)制、光載波移相和光信號干涉，改變其中一個調(diào)制單元的偏置點，可實現(xiàn)OCSR在-20.8～23.5dB范圍內(nèi)動態(tài)可調(diào)，提高光