高Q微腔光電振蕩器的延時(shí)效應(yīng)及溫度性能研究.pdf

1、隨著微波技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，高頻微波成為研究和發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)，它在通信、雷達(dá)、制導(dǎo)等方面都有著非常重要的地位。而作為高頻微波源典型應(yīng)用的光電振蕩器能夠產(chǎn)生高頻率(從幾GHz到幾百GHz)、高Q值(1010)、低相位噪聲的高品質(zhì)信號(hào)，而且具有可調(diào)諧性和光、電兩種輸出，因而成為高頻微波技術(shù)研究的新熱點(diǎn)。受到國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。
　　本文首先對(duì)基于高Q微環(huán)腔光電振蕩器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹，并對(duì)該基于高Q微環(huán)腔光電振蕩器系統(tǒng)的核心單元—

2、—光纖環(huán)形諧振腔進(jìn)行了理論研究。隨后對(duì)該光電振蕩器的起振條件(閾值條件和相位條件)、頻譜和相位噪聲等方面進(jìn)行了具體的分析。最后，通過(guò)分析溫度對(duì)光纖及濾波器等光電振蕩器環(huán)路中的溫度敏感單元的作用，詳細(xì)地介紹了溫度對(duì)光電振蕩器的調(diào)節(jié)機(jī)理。
　　通過(guò)對(duì)光電振蕩器系統(tǒng)的理論研究和詳細(xì)分析，本文首先對(duì)傳統(tǒng)長(zhǎng)光纖系統(tǒng)的延時(shí)效應(yīng)進(jìn)行了研究，并且用高Q光纖微環(huán)腔代替長(zhǎng)光纖作為振蕩回路中的延時(shí)儲(chǔ)能單元，研究了系統(tǒng)的延時(shí)效應(yīng)，并且得出光纖環(huán)腔Q值與O

3、EO系統(tǒng)Q值，系統(tǒng)延時(shí)的關(guān)系，使用光纖環(huán)腔作為光電振蕩器的延時(shí)器件，在取得相同延時(shí)作用的條件下，對(duì)系統(tǒng)體積進(jìn)行了很好的優(yōu)化，從而也就為光電振蕩器的實(shí)用化和集成化研究提供了一種新的可行性方案。通過(guò)頻譜分析儀上相位噪聲測(cè)試模塊測(cè)試中心頻率2.01GHz處相位噪聲為-57.7dBc/Hz@10kHz。為了改善相位噪聲，我們加入鎖頻電路模塊優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)反饋調(diào)節(jié)鎖定激光器的輸出光頻率，使光子在通過(guò)諧振腔時(shí)始終處于諧振狀態(tài)，在鎖頻電路作用前后

4、OEO系統(tǒng)中心頻率為10.4GHz處相位噪聲分別為-71.34dBc@10kHz和-91.35dBc@10kHz。相位噪聲降低約20 dBc。
　　最后，對(duì)該系統(tǒng)的溫度效應(yīng)進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析。通過(guò)加入溫控模塊，將光纖環(huán)腔置于溫控系統(tǒng)中，在30℃條件下OEO在20分鐘內(nèi)該高Q微環(huán)腔OEO的頻率偏移為-0.35 ppm。具有比較好的短期頻率穩(wěn)定性。同時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度從20-50℃，中心頻率偏移2.24MHz。說(shuō)明通過(guò)調(diào)節(jié)溫度該系統(tǒng)具