發(fā)布時間：2020-11-18 02:09

　　 微波光子學(xué)是一門誕生于上世紀(jì)九十年代的新興學(xué)科,它結(jié)合了微波技術(shù)與光學(xué)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),克服了電子器件的“電子瓶頸”,具有高速率、高時間帶寬積、低損耗、抗電磁干擾、與光纖通信系統(tǒng)兼容等優(yōu)良特性。本文提出了幾種基于高集成度鈦擴(kuò)散鈮酸鋰調(diào)制器的微波光子混頻器和移相器實(shí)現(xiàn)方案,主要包含以下幾個部分:(1)一種超寬帶微波光子移相器方案。結(jié)合單邊帶調(diào)制和光濾波器實(shí)現(xiàn)單邊帶,通過改變載波相位來控制輸出RF(Radio Frequency,射頻)信號的相位。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該移相器的工作范圍為2-40GHz,幅值波動小于±1dB,相位波動小于±5?。實(shí)驗(yàn)還證明RF的幅值是可以連續(xù)調(diào)諧的。(2)一種高轉(zhuǎn)換效率的微波光子鏡像抑制混頻器方案。本方案是基于下路有90?偏振態(tài)旋光器的DP-DDMZM(Dual-polarization Dual-parallel Mach-Zehnder Modulator,偏振復(fù)用的雙平行馬赫曾德調(diào)制器)實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)證明,該混頻器的工作帶寬為3-20GHz,轉(zhuǎn)換效率大于-5dB,鏡像抑制比大于50dB。(3)一種多功能微波光子信號處理器方案,能同時實(shí)現(xiàn)混頻與移相功能。通過LO(Local Oscillator,本振信號)的二階邊帶和RF的一階邊帶拍頻產(chǎn)生IF信號(Intermediate Frequency Signal,中間頻率信號),控制單個直流電壓源實(shí)現(xiàn)IF信號相位0?-360?可調(diào)。由于該方案采用全光結(jié)構(gòu),所以能達(dá)到非常高的帶寬。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,該次諧波混頻器的RF帶寬是6-40GHz,轉(zhuǎn)換效率大于8.8dB,IF帶寬是0.05-10GHz,IF信號相位0?-360?連續(xù)可調(diào)。
【學(xué)位單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN623;TN773
【部分圖文】：

與光濾波器濾波結(jié)合，解決了濾波實(shí)現(xiàn)單邊帶時低頻受限的問題，能在實(shí)現(xiàn)單邊帶。本方案不僅能在超寬帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)相位的連續(xù)變化，還具有幅能：通過輸入調(diào)制器的兩個獨(dú)立直流偏壓，可以分別控制載波的幅值和控制輸出信號的幅值和相位。本章先介紹新方案的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理論推導(dǎo)過程，論述了方案的可行性。然后根據(jù)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對實(shí)驗(yàn)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析仿真結(jié)果相吻合。振復(fù)用的雙平行馬赫曾德調(diào)制器振復(fù)用的雙平行馬赫曾德調(diào)制器(DP-DPMZM)是一種基于 Ti:LiNbO3成的 DP-QPSK (Dual-parallel Quadrature Phase Shift Keyin, 偏振復(fù)用的鍵控)調(diào)制器。本論文中使用的 DP-DPMZM 是富士通公司生產(chǎn)的型su FTM7977 的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示。RF SignalV

相器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖及工作原理了使相位線性單調(diào)可調(diào)，同時也為了使移相器工作性能更加穩(wěn)定，帶。傳統(tǒng)移相器中，通常使用兩種方法實(shí)現(xiàn)單邊帶，一種是單邊濾波器。前者需要在調(diào)制器的射頻輸入端連接一個電橋，使兩路射差 90 ，但是頻率上限受電橋的工作帶寬影響。后者在調(diào)制器輸出濾波器，由于濾波器的下降沿并不是理想中垂直下降的，而是有一滾降系數(shù)來描述，坡度越陡，滾降系數(shù)越大），導(dǎo)致在低頻段，調(diào)波很近時，無法有效濾掉單個的邊帶，所以頻率下限受濾波器滾降綜上所述，使用傳統(tǒng)方法，很難在很大帶寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)單邊帶，新光子移相器結(jié)合了上述兩種方法，實(shí)現(xiàn)了 2-40GHz 范圍內(nèi)全相位Input RF SignalBias Voltages

圖 2.3 90 電橋的頻率響應(yīng)圖 2.4 上路 DPMZM 輸出信號示意圖需要注意的是，上述方案通過在上路 DPMZM 的射頻端口輸入兩個相位為 90 的 RF 信號來實(shí)現(xiàn)載波抑制單邊帶調(diào)制。帶寬為 2-26.5GHz 的 90 電橋的個輸出端的頻率響應(yīng)曲線如圖 2.3 所示。其中藍(lán)色虛線表示 0 輸出端（即輸出號與輸入信號相位相同），紅色實(shí)線表示 90 輸入端（即輸出信號與輸入信號相fcfc+2GHzfc-2GHzfc-26.5GHz
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本文編號：2888212