微波光子鏈路相位噪聲研究
本文選題:微波光子鏈路 + 強度調(diào)制器 ; 參考:《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:微波光子學(xué)是一門融合了微波技術(shù)和光纖技術(shù)的新興交叉學(xué)科。微波光子鏈路(Microwave Photonic Links,MPLs)是微波光子學(xué)的主要研究內(nèi)容之一,它包含了光信號的產(chǎn)生、處理、控制和饋送。微波光子鏈路具有傳輸帶寬大、抗電磁干擾,損耗小且損耗受傳輸信號頻率影響小等特點,所以微波光子鏈路在遠(yuǎn)距離傳輸、高頻信號傳輸方面的優(yōu)勢明顯。相位噪聲是微波光子鏈路的重要性能指標(biāo)。低相位噪聲微波光子鏈路的設(shè)計和實現(xiàn)是業(yè)界的熱點研究問題。本文在介紹了微波光子器件的工作原理和特征參數(shù)的基礎(chǔ)上,對微波光子鏈路的熱噪聲、散彈噪聲以及激光器的相對強度噪聲進(jìn)行了詳細(xì)的分析,重點研究了直接調(diào)制鏈路和外調(diào)制鏈路的相位噪聲。論文不僅對微波光子鏈路相位噪聲進(jìn)行了理論分析,而且搭建了實驗平臺,完成了外調(diào)制鏈路和直接調(diào)制鏈路饋送10MHz、400MHz和2GHz射頻信號的實驗,并對實驗結(jié)果進(jìn)行了分析。實驗結(jié)果表明,在饋送低頻信號時,直調(diào)鏈路的相位噪聲性能優(yōu)于外調(diào)制鏈路;在饋送中高頻信號時,二者的相位噪聲性能接近。研究了降低鏈路相位噪聲的方法,包括優(yōu)選微波光子器件,使用窄帶濾波器、限幅器等。實驗結(jié)果表明,在微波光子鏈路中使用低相位噪聲的微波光子器件可以使鏈路的相位噪聲得到一定改善;使用限幅器,相位噪聲可以降低10dB@10KHz;利用光電探測器的非線性,使其工作在高飽和功率區(qū),仿真結(jié)果表明相位噪聲可降低20到30dB。
[Abstract]:Microwave photonics is a new interdisciplinary subject that combines microwave technology with optical fiber technology. Microwave photonic links (MPLs) is one of the main research contents of microwave photonics, which includes the generation, processing, control and feed of optical signals. Microwave photonic link has the characteristics of large transmission bandwidth, anti-electromagnetic interference, low loss and little influence of transmission signal frequency, so microwave photonic link has obvious advantages in long-distance transmission and high-frequency signal transmission. Phase noise is an important performance index of microwave photonic link. The design and implementation of low phase noise microwave photonic link is a hot topic in the industry. Based on the introduction of the operating principle and characteristic parameters of microwave photonic devices, the thermal noise, projectile noise and relative intensity noise of laser are analyzed in detail in this paper. The phase noise of direct modulation link and external modulation link is studied emphatically. In this paper, the phase noise of microwave photonic link is not only analyzed theoretically, but also the experimental platform is built. The experiment of feeding 10MHz and 2GHz RF signals by external modulation link and direct modulation link is completed, and the experimental results are analyzed. The experimental results show that the phase noise performance of the direct-modulation link is better than that of the external modulation link when the low-frequency signal is fed, and the phase noise performance of the direct-modulation link is similar to that of the medium-high frequency signal. The methods of reducing link phase noise are studied, including selective microwave photonic device, narrow band filter, limiter and so on. The experimental results show that the microwave photonic devices with low phase noise in microwave photonic link can improve the phase noise of the link to some extent, use limiter, the phase noise can be reduced by 10dB @ 10kHz, and utilize the nonlinearity of photodetector. The simulation results show that the phase noise can be reduced by 20 to 30 dB.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN253;TN015
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,本文編號:2086957
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