基于光注入DFB激光器的倍頻可調(diào)OEO
發(fā)布時(shí)間:2017-03-29 12:08
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【摘要】:微波/毫米波信號(hào)產(chǎn)生技術(shù)是微波光子學(xué)技術(shù)中的重要研究領(lǐng)域之一,頻率高、噪聲小、性能穩(wěn)定的信號(hào)源在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。OEO作為信號(hào)產(chǎn)生的重要研究方向,能夠滿足各種應(yīng)用需求,優(yōu)點(diǎn)突出,技術(shù)日漸成熟,但仍存在高頻擴(kuò)展、相位噪聲不穩(wěn)定、模式競(jìng)爭(zhēng)等許多問題,有待進(jìn)一步完善。本論文的主要研究?jī)?nèi)容是通帶可調(diào)微波光子學(xué)濾波器(MPF)和倍頻可調(diào)光電振蕩器(OEO)的實(shí)現(xiàn)。在具體實(shí)驗(yàn)研究MPF和OEO之前,我們利用單環(huán)OEO的理論模型,闡述了OEO的基本結(jié)構(gòu)、元器件使用、性能表征等相關(guān)概念,并用MatLab仿真了OEO相位噪聲、模式競(jìng)爭(zhēng)、非穩(wěn)定的穩(wěn)態(tài)等特性及性能的可能影響因素。傳統(tǒng)OEO中使用電濾波器進(jìn)行濾波,而電濾波器帶寬小,要實(shí)現(xiàn)OEO頻率可調(diào),其調(diào)諧帶寬會(huì)受到電濾波器帶寬的限制,如果在OEO環(huán)路中引入可調(diào)單通帶MPF,就可解決電濾波器帶來的調(diào)諧范圍小的問題。我們實(shí)驗(yàn)研究了基于直接調(diào)制分布反饋式(DFB)半導(dǎo)體激光器的可調(diào)MPF,單頻光注入下DFB激光器的諧振峰增強(qiáng),形成MPF的諧振峰,諧振頻率是主激光器與DFB激光器的紅移腔模的頻率差,與主從激光器的失諧頻率和注入比有關(guān)。調(diào)節(jié)失諧頻率和注入比,實(shí)現(xiàn)了24 GHz左右的頻率調(diào)諧。我們還研究了基于偏振調(diào)制器(PolM)和光注入DFB半導(dǎo)體激光器的MPF,調(diào)節(jié)PolM前后的偏振控制器(PC)實(shí)現(xiàn)等效相位調(diào)制器(PM),再利用光注入DFB半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)選擇增益特性,同樣改變失諧頻率、注入比可以實(shí)現(xiàn)30GHz的頻率調(diào)諧。最后,我們將基于PolM的寬帶可調(diào)MPF應(yīng)用于倍頻可調(diào)OEO環(huán)腔中,PolM輸出的調(diào)制信號(hào)分為兩路,一路輸入環(huán)腔注入DFB激光器進(jìn)行波長(zhǎng)選擇增益,實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱的一階調(diào)制邊帶,另一路在腔外形成工作在最小傳輸點(diǎn)的等效強(qiáng)度調(diào)制器(IM),抑制載波信號(hào),這樣在實(shí)現(xiàn)振蕩頻率可調(diào)諧的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了OEO倍頻。
【關(guān)鍵詞】:光電振蕩器 微波光子學(xué)濾波器 寬帶調(diào)諧 倍頻 分布反饋式半導(dǎo)體激光器
【學(xué)位授予單位】:南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN248
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第一章 緒論10-21
- 1.1 微波光子技術(shù)10-15
- 1.1.1 微波光子技術(shù)發(fā)展背景10-11
- 1.1.2 微波光子技術(shù)應(yīng)用11-15
- 1.2 光電振蕩器的發(fā)展現(xiàn)狀15-18
- 1.3 論文的主要工作及全文安排18-19
- 參考文獻(xiàn)19-21
- 第二章 光電振蕩器的理論模型及性能仿真21-35
- 2.1 光電振蕩器的基本原理及理論模型21-27
- 2.1.1 OEO的基本原理21-25
- 2.1.2 OEO的模擬模型25-27
- 2.2 光電振蕩器的性能及仿真分析27-33
- 2.2.2 相噪27-30
- 2.2.3 模式競(jìng)爭(zhēng)30-31
- 2.2.4 非穩(wěn)定的穩(wěn)態(tài)行為31-33
- 2.3 本章小結(jié)33-34
- 參考文獻(xiàn)34-35
- 第三章 兩種實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧當(dāng)通帶MPF的方法35-52
- 3.1 微波光子學(xué)濾波器的基本原理35-39
- 3.1.1 MPF相關(guān)概念35-37
- 3.1.2 正抽頭系數(shù)、負(fù)抽頭系數(shù)和復(fù)抽頭系數(shù)37-39
- 3.2 基于光注入的單邊帶微波光子學(xué)濾波器39-42
- 3.2.1 單頻光注入DFB半導(dǎo)體激光器的諧振峰增強(qiáng)39-40
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置與原理40-41
- 3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析41-42
- 3.3 基于偏振調(diào)制器的可調(diào)微波光子學(xué)濾波器42-49
- 3.3.1 偏振調(diào)制器的工作原理42-45
- 3.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置與原理45-46
- 3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析46-49
- 3.4 本章小結(jié)49-50
- 參考文獻(xiàn)50-52
- 第四章 基于光注入DFB半導(dǎo)體激光器的可調(diào)倍頻OEO52-60
- 4.1 各類振蕩器性能比較52-53
- 4.2 基于光注入DFB半導(dǎo)體激光器的可調(diào)倍頻OEO53-58
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原理及方案54-55
- 4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析55-58
- 4.3 本章小結(jié)58-59
- 參考文獻(xiàn)59-60
- 第五章 總結(jié)與展望60-62
- 攻讀碩士期間學(xué)術(shù)成果62-63
- 致謝63-64
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條
1 潘時(shí)龍;張亞梅;;偏振調(diào)制微波光子信號(hào)處理[J];數(shù)據(jù)采集與處理;2014年06期
2 范修宏;顏t,
本文編號(hào):274431
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