光學(xué)頻率梳生成及其在WDM系統(tǒng)中應(yīng)用研究.pdf

1、融合微波無線通信和光纖通信技術(shù)優(yōu)勢的微波光子學(xué)，可以實現(xiàn)微波信號的光學(xué)生成、處理、控制和傳輸，在下一代寬帶無線通信和軍事通信領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。光學(xué)頻率梳生成是微波光子學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)之一，如何產(chǎn)生載波數(shù)目多、譜線間隔大、帶外抑制比高、平坦度好以及穩(wěn)定性高的光學(xué)頻率梳是目前的研究熱點。本文重點關(guān)注基于電光調(diào)制器的光學(xué)頻率梳生成技術(shù)，并將其應(yīng)用在WDM系統(tǒng)中。
　　本文在分析電光調(diào)制器的理論基礎(chǔ)上，提出了兩種基于強度調(diào)制器IM的新型

2、光學(xué)頻率梳生成方案。方案一基于兩個級聯(lián)的馬赫–曾德爾強度調(diào)制器，通過設(shè)置射頻信號幅值和直流偏置電壓，實現(xiàn)3、5、9、15和25線的可調(diào)光學(xué)頻率梳。方案二基于單個馬赫–曾德爾強度調(diào)制器調(diào)制雙音信號的結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置雙音信號的幅值、頻率和初始相位，并調(diào)節(jié)合適的直流偏置電壓，實現(xiàn)單個IM產(chǎn)生9線平坦光學(xué)頻率梳。分析和討論了調(diào)制指數(shù)、直流偏置電壓和初始相位等因素對這兩種方案的光學(xué)頻率梳平坦度的影響。鑒于光學(xué)頻率梳的帶寬受限于調(diào)制器的工作帶寬，研究

3、并提出兩種擴展光學(xué)頻率梳頻譜的方案。方案一利用馬赫–曾德爾強度調(diào)制器工作點不同，產(chǎn)生奇數(shù)階或偶數(shù)階光邊帶的原理，實現(xiàn)譜線間隔的擴展，最終產(chǎn)生了15線和20線光學(xué)頻率梳。方案二設(shè)置雙平行馬赫–曾德爾調(diào)制器DPMZM的射頻信號幅值和直流工作點，利用光載波抵消的思想，實現(xiàn)50線寬帶光學(xué)頻率梳的生成。分析和討論了調(diào)制指數(shù)與所提方案光學(xué)頻率梳性能的關(guān)系。利用VPI仿真軟件和實際實驗對上述方案進行了驗證。最后，基于單個DPMZM產(chǎn)生5線光學(xué)頻率梳作