高穩(wěn)定的頻率信號在多種電子領(lǐng)域中都有應(yīng)用,其中還有很多的領(lǐng)域需要兩地或多地的頻標(biāo)信號相位能夠同步,這就涉及到頻標(biāo)信號的長距離傳輸問題。使用傳統(tǒng)的方式來傳輸頻標(biāo)信號已經(jīng)很難再滿足人們對高穩(wěn)定信號的需求,隨著微波光子學(xué)的產(chǎn)生和興起,越來越多的研究者開始考慮和實驗使用光纖來進行頻標(biāo)信號的傳輸。光纖體積小、質(zhì)量輕、損耗低、價格低廉,抗電磁干擾和通信安全,是一種非常理想的傳輸信號的介質(zhì)。但是,調(diào)制到光載波上的頻標(biāo)信號在光纖中傳輸時,會受到如溫度,應(yīng)變和振動等外部環(huán)境的干擾而出現(xiàn)傳輸延時的不規(guī)律變化,即相位抖動。相位抖動的存在會影響傳輸?shù)竭h(yuǎn)端站的頻率信號的頻率穩(wěn)定度,所以需要使用補償技術(shù)來補償因為環(huán)境因素對頻標(biāo)信號造成的相位抖動,使遠(yuǎn)端站得到的信號相位可以與中心站的輸入信號相位保持同步。論文介紹了光纖穩(wěn)相傳輸?shù)难芯勘尘昂蛧鴥?nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了外界環(huán)境的變化對傳輸信號的相位所產(chǎn)生的影響,討論了光纖的色散延時和穩(wěn)相傳輸?shù)幕驹?探討了射頻信號在頻域和時域中穩(wěn)定度的表征。論文設(shè)計了一種基于光纖色散延遲的穩(wěn)相傳輸?shù)目傮w方案,并對方案中涉及到的電子器件如倍頻器、分頻器和鑒相器等電路進行了設(shè)計與實現(xiàn)。將實現(xiàn)... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２?ＬＰＬ實驗的系統(tǒng)示意圖［１６］??整個系統(tǒng)的秒頻率穩(wěn)定度是ｌ〇－１６量級，１００００?ｓ的頻率穩(wěn)定度是１（Ｔ１９量級

法國的物理激光實驗室（ＬＰＬ）在超過８６ｋｍ的光纖上，傳輸了超穩(wěn)定激光??的頻率。該測試的光鏈路由兩條級聯(lián)的４３?ｋｍ光纖組成，又使用再循環(huán)回路，??使城市光纖鏈路的長度加倍到１７２ｋｍ。圖１－２是該實驗的系統(tǒng)示意圖，超穩(wěn)定光??源產(chǎn)生的光被顆合器分成兩路，一路作為穩(wěn)定度測量和相噪補償?shù)膮⒖夹盘枺??一路則通過光環(huán)行器連接到光鏈路中，為了補償光載波由于機械和熱擾動產(chǎn)生的??相位抖動，遠(yuǎn)端的部分光信號在移頻后會通過光環(huán)形器回溯到光鏈路中，返回到??本地端，回溯光和傳輸之前的光先通過耦合器變?yōu)橐皇�，再通過ＰＤ變成電信??號輸入到ＰＬＬ中，利用鎖相環(huán)來消除光纖傳輸引起的相位抖動。???Ｌｏｃａｌ?Ｅｎｄ??Ｃａｖｉｔｙ?＊???：??Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ?？？?＿?＿?？—１?Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ：??Ｆｉｂｅｒ?Ｌａｓｅｒ?：?＾?１?ｓｙｓｔｅｍ?：??１５４２?ｎｍ?｜?ｎ?ＯＣ???：＿?＿?＿＿??［ａ］?＆一丨卿丨?Ｆ－ｋ??！?ｎｌ?ＳＴＴＡ??ｉｐｃｉ［ｊ］．?＼??：?＾ＩＷ?＾Ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ?＼??Ｉ?Ｉ???－Ｐｈａｓｅ?ｎｏｉｓｅ?Ｉ??工？?ＰＤ?１』丨?ｒｆ?ｓｙｎｔｈ?ｌ?：?小?Ｉ??：；：Ｋ：ｒ＝Ｔ＇；?Ｖ??Ｌｉｎｋ?ｓｔａｂｉｌｉｔｙ?｜?＿?￣?ｉ?Ｉ?ＬＪ?？ｎｗｉ?５?！??Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ！．．．Ｓ３？．ｊ?ＲｅｍｏｔｅＥｎｄ??圖１－２?ＬＰＬ實驗的系統(tǒng)示意圖［１６］??整個系統(tǒng)的秒頻率穩(wěn)定度是ｌ〇－１６量級

ｌＯＨｚｏ??美國的國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（ＮＩＳＴ）提出了一種基于單模自由空間光鏈路的??光頻梳雙向脈沖交換的實現(xiàn)方法［１７］。圖１－４是其系統(tǒng)示意圖，這種方法是在一個??很高的光學(xué)頻率下完成的，可以實現(xiàn)很低的殘留噪聲，雖然在空間中受到湍流的??影響，但是實驗的剩余時間偏差低于１飛秒，１０００?ｓ的殘余不穩(wěn)定度達到ＵＴ１８，??２?ｋｍ鏈路的分?jǐn)?shù)漂移低于３?Ｘ１０－１９。實驗中，每一個站點上的光頻梳都被鎖相給??一個光學(xué)振蕩器，從而將光學(xué)振蕩器的時間轉(zhuǎn)化為飛秒級殘余抖動的脈沖序列的??重復(fù)率，每一個站點的光頻梳的重復(fù)率被設(shè)置為１／Ｔ，脈沖序列通過站點之間的??混合光纖或是自由空間鏈路進行交換。??Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ?Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ?—＾??（ｂ）?￣??ｒ＼?￣￣—?＾—??＜—＾Ａ７￣－ＡＰａｔｈ－＾Ｃｌｏｃｋ?－？??；７Ａｒ－ＡＰａｔｈ＞ＡＣｌｏｃｋ?一？??Ｉ?個１?—?／／?—ｌｒ￣?Ａｄｏｃｋ??１—?／／?—??＞?ｆｉｍｅ?（ｔｉｍｉｎｇ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）??圖１－４ＮＩＳＴ光頻梳脈沖相干交換的光纖雙向傳輸原理圖［１７］??澳大利亞的國家計量研宄所使用頻率混合技術(shù)，利用無源相位共軛消除因光??纖長度引起的相位波動，確保參考信號和同步振蕩器之間的相位差與鏈路長度無??關(guān)［１８］

【參考文獻】：
期刊論文
[1]嫦娥四號中繼星成功發(fā)射[J]. 劉曉正.  導(dǎo)彈與航天運載技術(shù). 2018(03)
[2]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)動態(tài)定位精度測試與分析[J]. 張豐兆,劉瑞華,倪育德,王瑩.  全球定位系統(tǒng). 2018(01)
[3]高穩(wěn)定度光纖時頻相干傳輸技術(shù)研究[J]. 馬文起,吳智斌,李晶,李娟.  無線電工程. 2015(12)
[4]基于相位波動遠(yuǎn)端補償?shù)奈⒉l率光纖傳遞新方法[J]. 李得龍,盧麟,張寶富,李曉亞,滕義超.  光學(xué)學(xué)報. 2014(07)
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博士論文
[1]基于光纖的穩(wěn)相傳輸技術(shù)研究[D]. 張安旭.北京郵電大學(xué) 2015
[2]基于鈮酸鋰調(diào)制器的微波光子信號處理技術(shù)與毫米波頻段ROF系統(tǒng)設(shè)計[D]. 李建強.北京郵電大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于光域補償?shù)纳漕l信號光纖高穩(wěn)傳輸系統(tǒng)設(shè)計[D]. 趙曼.西安電子科技大學(xué) 2015
[2]0.5～10GHz雷達微波信號光纖傳輸系統(tǒng)研究及超寬帶微波放大器的設(shè)計[D]. 吳海靜.天津大學(xué) 2007



本文編號：2938261