微波信號(hào)光學(xué)產(chǎn)生與調(diào)制方法研究.pdf

1、近年來，隨著光通信和無線傳輸通信的迅速發(fā)展，微波光子學(xué)成為當(dāng)下的熱門學(xué)科。與傳統(tǒng)的電域相比，光域在微波信號(hào)產(chǎn)生和處理方面具有操作帶寬大，高頻，體積小，功耗低，抗電磁干擾等優(yōu)勢(shì)。因此，本文將側(cè)重于研究利用光學(xué)方法產(chǎn)生微波信號(hào)和利用光學(xué)方法處理微波信號(hào)兩個(gè)方面。
　　在利用光學(xué)方法產(chǎn)生微波信號(hào)方面，本文首先對(duì)比分析了各種光學(xué)干涉儀的優(yōu)缺點(diǎn)。由于光纖 Sagnac干涉儀具有穩(wěn)定性好，成本低，不易受溫度影響等優(yōu)勢(shì)，因此選擇光纖 Sagna

2、c干涉儀來產(chǎn)生梳狀譜。然后，為了獲得波長間距可調(diào)的梳狀譜，在Sagnac干涉儀中插入了兩段不同長度的保偏光纖(PMF)，通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)在兩段PMF的長度分別為11m和35m時(shí)，產(chǎn)生的梳狀譜效果最好，其波長間距在0.132nm—0.212nm的范圍內(nèi)，都可以利用偏振控制器（PC）進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。最后，利用一個(gè)光纖布拉格光柵（FBG）當(dāng)作窄帶濾波器，從梳狀譜中濾出雙波長，再通過光電探測(cè)器（PD）拍頻得到微波信號(hào)，其頻率可調(diào)范圍為16.

3、4 GHz—26.2 GHz，且信噪比（SNR）都大于30 dB?？梢姡疚奶岢龅幕趦啥蜳MFs Sagnac干涉儀產(chǎn)生微波信號(hào)具有成本低，頻率可調(diào)性好，操作靈活等特點(diǎn)，將會(huì)有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
　　在利用光學(xué)方法處理微波信號(hào)方面，本文首先對(duì)比分析了各種電光調(diào)制器的優(yōu)缺點(diǎn)。由于相位調(diào)制器（PM）具有成本低，系統(tǒng)簡單，不易受零點(diǎn)漂移的影響等特點(diǎn)，所以選擇了PM進(jìn)行研究。將一根單模光纖（SMF）與PM構(gòu)成雙平行結(jié)構(gòu)，把相位調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)化

4、為強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)（PM-IM）。然后，在SMF也插入?yún)?shù)相同的PM，并分別注入頻率10G，20G為的射頻信號(hào)（RF）和碼率2 Gbit/s，2.5 Gbit/s的二進(jìn)制序列，從而得到相移為π的相位編碼微波信號(hào)。最后，把相移為π的相位編碼微波信號(hào)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入 matlab中進(jìn)行自相關(guān)函數(shù)的轉(zhuǎn)化并進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)在RF信號(hào)的頻率為20G，二進(jìn)制序列的碼率為2.5 Gbit/s，周期為6.4ns時(shí)，得到自相關(guān)函數(shù)的半高全寬（FWHM）為0.38