基于高非線性光纖四波混頻的光生微波技術研究.pdf

1、高質(zhì)量的微波信號產(chǎn)生對寬帶無線接入網(wǎng)絡、軟件定義無線電系統(tǒng)和雷達系統(tǒng)至關重要。目前，數(shù)十吉赫茲頻率的微波信號的產(chǎn)生對傳統(tǒng)電子技術仍然是一個挑戰(zhàn)。光學方法生成微波信號具有很大的潛力。基于雙波長拍頻的光外差法，頻率可調(diào)但頻譜純度不高?；谕庹{(diào)制器倍頻的方法具有頻率可調(diào)、頻譜純度高和系統(tǒng)穩(wěn)定性好等優(yōu)點是一個極具吸引力的解決方案。光學倍頻的實現(xiàn)也可以通過使用像非線性光纖或半導體光放大器這一類的非線性器件獲得。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介

2、紹了光纖中四波混頻效應的原理，并利用四波混頻效應來實現(xiàn)微波信號的倍頻和變頻。介紹了在不考慮泵浦消耗和考慮泵浦消耗的前提下，近似的求解了四波混頻的耦合模方程，得到了四波混頻的增益譜和色散、光纖長度的關系；當考慮泵浦消耗時，能量隨著光纖長度在泵浦波和信號波閑頻波之間周期性的流動。當同時考慮簡并和非簡并四波混頻時，光波的能量會在四個波之間流動。⑵利用Optisystem軟件模擬仿真了微波信號的倍頻和變頻方案，利用四波混頻效應成功的將30GHz

3、的微波信號6倍頻到180GHz，將5GHz的微波信號12倍頻到60GHz。成功的實現(xiàn)了微波信號的6倍頻和12倍頻。最后，在微波變頻方面，將30GHz的高頻變到了10GHz的低頻，并且在30GHz載有數(shù)字信號的情況下實現(xiàn)了信號從30GHz到10GHz的低誤碼率傳輸。⑶搭建實驗系統(tǒng)以驗證微波信號頻率轉(zhuǎn)換方案。在倍頻實驗中獲得了18GHZ（原始微波信號的6倍）和12GHz的微波信號（原始微波信號的12倍）。在微波變頻中，成功的把26GHz的信