【摘要】：光載無(wú)線(xiàn)通信(Radio over Fiber,RoF)技術(shù)結(jié)合了無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)。它利用光纖通信體積小、重量輕、帶寬大的優(yōu)點(diǎn),使用模擬光纖鏈路來(lái)傳輸射頻信號(hào),在無(wú)線(xiàn)通信、雷達(dá)等系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。直調(diào)光發(fā)射模塊作為直調(diào)RoF鏈路中完成光電轉(zhuǎn)換的重要部件,其性能決定了直調(diào)RoF鏈路整體的性能。本文針對(duì)直調(diào)RoF鏈路中的射頻信號(hào)完整性問(wèn)題和激光器最佳工作點(diǎn)問(wèn)題,基于一款自研的直調(diào)光發(fā)射模塊,完成對(duì)RoF鏈路的主要性能指標(biāo)的測(cè)試。利用高頻仿真軟件HFSS和仿真軟件matlab對(duì)光發(fā)射模塊的S參數(shù)、噪聲系數(shù)、非線(xiàn)性性能等鏈路性能進(jìn)行了研究,提出對(duì)光發(fā)射模塊的優(yōu)化方案,結(jié)合實(shí)際實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果,驗(yàn)證所得到的方案的可行性和優(yōu)化程度,得出優(yōu)化方案。1、利用半導(dǎo)體激光器速率方程,對(duì)RoF鏈路中的S參數(shù)進(jìn)行了推導(dǎo)并對(duì)激光器穩(wěn)態(tài)和調(diào)制狀態(tài)下的激光器工作狀態(tài)進(jìn)行仿真。由速率方程得到了在直調(diào)鏈路中的RF基波的幅頻響應(yīng),以及和激光器的調(diào)制帶寬相關(guān)的影響參數(shù)。利用HFSS對(duì)激光器芯片載體模型的回波損耗仿真,得到了更為優(yōu)化的設(shè)計(jì)模型,并提出了優(yōu)化頻率帶寬的方案。2、研究了RoF鏈路中主要存在的三種噪聲,建立了激光器小信號(hào)輸入噪聲系數(shù)模型,推導(dǎo)出鏈路固有增益和調(diào)制頻率的關(guān)系,并根據(jù)仿真結(jié)果得到了調(diào)制鏈路中影響噪聲系數(shù)的因素,提出了優(yōu)化噪聲系數(shù)的方案。3、分析了鏈路中的主要存在的非線(xiàn)性影響因素,研究了二次諧波失真和三階交調(diào)效應(yīng)對(duì)RoF鏈路輸出頻譜的影響。通過(guò)對(duì)速率方程的推導(dǎo)和結(jié)果的仿真,得到了關(guān)于二次諧波失真和三階交調(diào)失真的相關(guān)影響因素。提出了對(duì)系統(tǒng)非線(xiàn)性的優(yōu)化方案。最后通過(guò)對(duì)提出的S參數(shù)、鏈路噪聲系數(shù)和諧波失真的優(yōu)化方案的性能參數(shù)對(duì)比測(cè)試,得出了優(yōu)化方案的可行性和優(yōu)化程度,得出對(duì)光發(fā)射模塊性能提升的優(yōu)化結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN92;TN248
【圖文】：

RoF中心站與基站

激光器有源層

DFB激光器中光子和電子相互作用關(guān)系圖

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本文編號(hào)：2760348