光纖通信中微波光子信號的產(chǎn)生和處理技術(shù)研究.pdf

1、隨著微波光子技術(shù)的飛速發(fā)展，以光電振蕩器(OEO)為代表的微波源信號產(chǎn)生技術(shù)、以微波光子濾波器為代表的信號處理技術(shù)、以光子上變頻為代表的光-無線融合技術(shù)等相關(guān)研究成為熱點。
　　 本工作在分析了OEO的基本原理上，創(chuàng)造性地構(gòu)建了基于光纖布拉格光柵(FBG)的雙激光器雙振蕩腔OEO，實驗中得到了振蕩頻率為4.99881998GHz、單邊帶(SSB)相噪為-113dBc/Hz、邊模抑制比(SMSR)大于60dB的微波信號。
　

2、　 本工作創(chuàng)造性地利用光纖中的分數(shù)TALBOT效應(yīng)，通過光脈沖重復(fù)率加倍的方法，實現(xiàn)微波頻率的2倍頻、4倍頻、5倍頻和8倍頻技術(shù)，通過理論計算、仿真和實驗實現(xiàn)了將光纖鎖模激光器(MLFL)產(chǎn)生的重復(fù)率10GHz、脈寬2.8ps的光脈沖倍頻到20GHz、40GHz、50GHz，將重復(fù)率5GHz、脈寬3ps的光脈沖8倍頻到40GHz。
　　 本工作根據(jù)半導(dǎo)體光放大器(SOA)中的基于載流子密度動態(tài)變化的光-光調(diào)制作用相關(guān)理論，利用

3、SOA中的交叉增益調(diào)制(XGM)和交叉相位調(diào)制(XPM)非線性效應(yīng)實現(xiàn)了將1.25Gb/s基帶信號上變頻為30GHz毫米波信號；實驗分析了SOA偏置電流、兩光波長間隔、濾波器偏移量等因素對上變頻調(diào)制度的影響。
　　 本文工作創(chuàng)造性提出基于FP-LD的“無本振光子上變頻”技術(shù)，應(yīng)用光信號注入FP-LD中的一周期(P1)振蕩效應(yīng)，實現(xiàn)了NRZ-OOK信號的上變頻，產(chǎn)生了最低10GHz、最高30GHz的副載波強度調(diào)制(SCM)信號；通

4、過實驗還驗證了2Gb/s的RZ-OOK信號分別上變頻到12GHz、14.28GHz成為SCM信號。
　　 本文創(chuàng)造性利用“無本振光子上變頻”級聯(lián)偏振延時干涉儀(PDI)的方法，實現(xiàn)了無本振毫米波信號的產(chǎn)生。根據(jù)FP-LD輸出的無本振光子上變頻信號的正啁啾特性，利用單模光纖實現(xiàn)時域壓縮后通過PDI濾波得到副載波二次諧波分量，將原有的微波信號轉(zhuǎn)換為頻率加倍的毫米波信號；實驗中得到了27.8GHz的SCM信號和31.4GHz毫米波信號

5、。
　　 本文創(chuàng)造性利用光注入FP-LD的P1振蕩效應(yīng)，實現(xiàn)了將光的相位信息轉(zhuǎn)換成為副載波的相位信息。實驗中1.3Gb/s、2.7Gb/s、2Gb/s的光移相鍵控(PSK)信號分別轉(zhuǎn)換成為14.3GHz、15.12GHz、16GHz的副載波調(diào)相信號；分別將2GHz、3GHz、4GHz、5GHz、10GHz、13GHz的正弦調(diào)相信號分別轉(zhuǎn)換成為22GHz、21GHz、24GHz、25GHz、10GHz、13GHz的副載波調(diào)頻(FM