【摘要】：微波光子技術(shù)應(yīng)用廣泛,而在眾多的應(yīng)用中,幾乎都會用到一個器件—微波信號源。微波信號的譜純度、相位噪聲和穩(wěn)定性將會直接影響這些應(yīng)用裝置的系統(tǒng)性能,所以,產(chǎn)生一個高質(zhì)量的微波信號顯得尤為重要。而光電振蕩器產(chǎn)生的微波信號在高頻段和低頻段均具有譜純度高、相位噪聲低、可調(diào)諧等優(yōu)點(diǎn),將會越來越多的應(yīng)用在無線通信、軍用雷達(dá)、光載波通信等領(lǐng)域。本篇論文在保證光電振蕩器產(chǎn)生的微波信號高譜純度和低相位噪聲基礎(chǔ)上,對微波信號的可調(diào)諧性進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。論文首先簡單分析了光電振蕩器的工作原理,并通過公式推導(dǎo)出了振蕩器起振的閾值條件和相位條件。然后搭建實(shí)驗(yàn)平臺,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了單環(huán)路結(jié)構(gòu)和雙環(huán)路結(jié)構(gòu)的光電振蕩器均能產(chǎn)生微波信號。相比于單環(huán)路光電振蕩器,雙環(huán)路結(jié)構(gòu)能夠增大振蕩模式間隔,有效的提高了振蕩信號的邊模抑制比。然后結(jié)合微波光子濾波器技術(shù),重構(gòu)三種不同結(jié)構(gòu)的可調(diào)諧微波光子濾波器,并運(yùn)用到光電振蕩器中,實(shí)現(xiàn)三種不同結(jié)構(gòu)的可調(diào)諧光電振蕩器:1、利用高非線性光纖中的雙折射效應(yīng)引起交叉偏振調(diào)制形成可調(diào)諧微波光子濾波器,替代傳統(tǒng)光電振蕩器中的電濾波器來選頻,最終輸出一定范圍可調(diào)諧的微波信號;2、馬赫-增德爾干涉儀(MZI)切割寬帶光源(ASE)形成的多波長光源與相位調(diào)制器和線性啁啾光柵一起構(gòu)成中心頻率可變的多抽頭微波光子濾波器,這種結(jié)構(gòu)的濾波器的3 d B帶寬很窄,可以直接應(yīng)用到光電振蕩器中實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)諧;3、光可調(diào)濾波器的雙環(huán)路可調(diào)諧光電振蕩器則利用相位調(diào)制器和OTF-350可調(diào)諧光濾波器耦合形成一個中心波長可變的微波光子濾波器,代替電濾波器來選頻,輸出可調(diào)諧射頻信號。最后,對上述提出的三種不同結(jié)構(gòu)的可調(diào)諧光電振蕩器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和結(jié)果分析:1、當(dāng)調(diào)節(jié)光可變延時線時,交叉偏振調(diào)制的可調(diào)諧光電振蕩器能夠產(chǎn)生1.493 GHz、1.811 GHz、1.864 GHz振蕩信號,并且振蕩頻率為1.811 GHz時的邊模抑制比為62 d B,相位噪聲為-98.67 d Bc/Hz@10 k Hz和-110.92 d Bc/Hz@100 k Hz,半個小時內(nèi)的最大頻率漂移約為12 k Hz,最大功率漂移為1.2 d Bm;2、當(dāng)調(diào)節(jié)馬赫-增德爾干涉儀中光可變延時線時,光譜切割微波光子濾波器的可調(diào)諧光電振蕩器產(chǎn)生了0.911 GHz、1.07 GHz、1.440 GHz振蕩信號,并且振蕩頻率為1.07 GHz時的邊模抑制比為58 d B,相位噪聲為-94.77 d Bc/Hz@10 k Hz和-112.60d Bc/Hz@100 k Hz,半個小時內(nèi)的最大頻率漂移約為10 k Hz,最大功率漂移為0.8d Bm;3、對于光可調(diào)諧濾波器的可調(diào)諧光電振蕩器,首先通過實(shí)驗(yàn)對比分析單環(huán)路可調(diào)諧結(jié)構(gòu)和雙環(huán)路可調(diào)諧結(jié)構(gòu)。振蕩頻率為3.878 GHz的單環(huán)路結(jié)構(gòu)和雙環(huán)路結(jié)構(gòu)對應(yīng)的邊模抑制比分別為44 d B,70 d B。相位噪聲分別為-98.67 d Bc/Hz@10k Hz和-110.92 d Bc/Hz@100 k Hz,-91.5 d Bc/Hz@10 k Hz和-115.9 d Bc/Hz@100 k Hz。另外雙環(huán)路可調(diào)諧結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了3.878 GHz、4.248 GHz、4.407 GHz、4.354 GHz、8.911GHz振蕩信號。振蕩頻率為3.878 GHz時,40分鐘內(nèi)的最大頻率漂移約為10 k Hz,最大功率漂移僅為0.2 d Bm。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：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】：TN753.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 魏志虎;王榮;方濤;蒲濤;甄飛;孫幗丹;陳寅芳;;基于可調(diào)諧真相移的可調(diào)諧光電振蕩器[J];光電子.激光;2013年03期

2 池金剛;金韜;池灝;徐偉;趙欣慰;鄧圓;;一種實(shí)用的光電振蕩器相位噪聲測量系統(tǒng)[J];光通信技術(shù);2013年04期

3 陳吉欣;周濤;;光電振蕩器的相位噪聲特性[J];紅外與激光工程;2008年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 朱坤;射頻微波信號在光纖中傳輸及處理技術(shù)的相關(guān)研究[D];浙江大學(xué);2012年

，

本文編號：2476176