基于時(shí)-頻信號(hào)激勵(lì)的光濾波器光譜響應(yīng)測(cè)量技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-29 05:31
光濾波器是光鏈路中最基本的光器件之一,從其光譜響應(yīng)中可獲得工作帶寬以及中心頻率等信息,因此準(zhǔn)確測(cè)量光濾波器光譜響應(yīng)對(duì)鏈路評(píng)估以及優(yōu)化具有十分重要的意義。采用光學(xué)方法測(cè)量光濾波器光譜響應(yīng)存在分辨率低的缺點(diǎn),基于微波光子的方法則可以有效地克服以上缺點(diǎn)。微波光子學(xué)融合了光域和電域的優(yōu)勢(shì),具有十分重要的研究意義。本文提出了基于時(shí)頻信號(hào)激勵(lì)測(cè)量光濾波器光譜響應(yīng)的方案,主要研究?jī)?nèi)容如下:研究了基于單邊帶調(diào)制的光濾波器光譜響應(yīng)測(cè)量方法。對(duì)基于單邊帶調(diào)制的方案進(jìn)行了分析、仿真以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,仿真采用帶寬為20GHz的電信號(hào)測(cè)量了高斯帶阻型光濾波器的光譜響應(yīng),測(cè)量頻率范圍為20GHz。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了基于單邊帶調(diào)制測(cè)量光濾波器光譜響應(yīng)的方法,測(cè)量了 2GHz范圍內(nèi)非零色散位移光纖受激布里淵損耗譜的光譜響應(yīng);趩芜厧д{(diào)制的方法測(cè)量分辨率與掃頻電信號(hào)步進(jìn)相關(guān);測(cè)量范圍小,受微波源帶寬限制;測(cè)量效率低;適用于帶阻型光濾波器的光譜響應(yīng)測(cè)量。提出了基于偽隨機(jī)周期信號(hào)激勵(lì)的光濾波器光譜響應(yīng)測(cè)量方法。采用偽隨機(jī)周期信號(hào)激勵(lì)對(duì)光濾波器光譜響應(yīng)測(cè)量進(jìn)行了分析、仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。仿真中采用碼率為12.7Gbit/s的偽隨機(jī)序列獲得...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2外調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生微波信號(hào)??不論光通信還是微波光子學(xué),都需要對(duì)光信號(hào)進(jìn)行處理,其中光濾波器[12】是最??基本的信號(hào)處理器件之一,通過(guò)光濾波器可以將某一個(gè)波長(zhǎng)從多個(gè)波長(zhǎng)中分離出??
理進(jìn)行分析,??最后給出該方案的仿真以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。??2.1關(guān)鍵器件及原理??微波光子學(xué)的主要思想是將電信號(hào)調(diào)制到光域并在光域?qū)π盘?hào)進(jìn)行處理,最后??利用光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),最基本的微波光子鏈路由激光器、光電調(diào)制??器、光電探測(cè)器構(gòu)成。本節(jié)主要介紹微波光子鏈路中常用的器件,主要包括窄線寬??可調(diào)諧激光器、電光調(diào)制器以及光電探測(cè)器。??2.1.1窄線寬可調(diào)諧激光器??窄線寬可調(diào)諧激光器是輸出光具有譜線寬度窄且頻率可連續(xù)調(diào)諧的激光器。典??型的可調(diào)諧窄線寬激光器其結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示。??■?wmm?m?mm?m%??White?noise?|??optical??■?filtering??■?Multi-wavelengths?I???[7]?■?FBG?-?[71????ITLA?—?—|—1111?m?111—?VOA?>??_|?兇■。??Tunable?FBG?locked?[?_|??to?ITLA?I??L?■?■?■?I??圖2-1可調(diào)諧窄線寬激光器結(jié)構(gòu)示意圖??可調(diào)諧窄線寬激光器的輸出光信號(hào)波長(zhǎng)在1550nm的C波段可調(diào)。集成可調(diào)激??光器(ITLA)產(chǎn)生高性能連續(xù)可被調(diào)激光,其輸出接多個(gè)超窄線寬中心波長(zhǎng)的光??7??
?電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文???纖光柵(FBG),進(jìn)一步窄化激光并抑制白噪聲,該激光器輸出激光線寬為1kHz。??可調(diào)諧窄線寬激光器輸出光信號(hào)的光場(chǎng)可由下式表示:??£?=?4exp(;'2^/0/)?(2-1)??其中4為光載波的幅度,./〇為光載波的頻率。??2.1.2電光調(diào)制器??電光調(diào)制器是利用某些電光晶體材料的電光效應(yīng)制成的調(diào)制器。電光強(qiáng)度調(diào)制??器是利用晶體的電光效應(yīng)對(duì)光信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制的器件,其結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。??wi?(0??—L_??Em?■〈?Ea,??nn??Mr)??圖2-2馬赫曾德爾強(qiáng)度調(diào)制器結(jié)構(gòu)示意圖??輸入、輸出光場(chǎng)分別用E,?(〇、⑷表示,上下臂加載的電信號(hào)分別用Wl(f)、??(f)表示,且%?(/)?=?R?sin(2;r/Z?+仍),其中^為兩臂加載的直流偏置引起的??相位變化,%為兩臂加載的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的幅度,,為兩臂加載的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率,奶??為兩臂加載的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的初始相位。??經(jīng)過(guò)馬赫曾德爾強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制后的光場(chǎng)可表示為:??Em=?,?in?,?{exp[jm,(f,)sin(2nfy?+?^)?+?j(pbA?+?exp[;m2(/2)sin(lnf2t?+?(p2)?+?j<pi2]}??Vi+r??(2-2)??其中z為上下兩光路的分光比,扎分別為強(qiáng)度調(diào)制器兩臂上加載的直流偏置引起??的相位變化值,由;rFw/P;,得到,匕為上下兩臂的半波電壓,為強(qiáng)度調(diào)制器??兩臂的調(diào)制系數(shù),由;rK/Fm得到。??電光相位調(diào)制器是利用電光晶體的電光效應(yīng)對(duì)光信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)制的器件,??8??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Optical Vector Network Analyzer with an Improved Dynamic Range Based on a Polarization Multiplexing Electro-Optic Modulator[J]. 王琪,王文亭,陳偉,劉建國(guó),祝寧華. Chinese Physics Letters. 2017(05)
[2]一種測(cè)量光學(xué)濾波器參數(shù)的低相干方法[J]. 魯虹偉,李順斌,陳偉堅(jiān),陳迪,周強(qiáng),李宇波,楊建義. 光電工程. 2012(11)
[3]微波光子學(xué)研究的進(jìn)展[J]. 謝世鐘,陳明華,陳宏偉. 中興通訊技術(shù). 2009(03)
[4]微波光子學(xué)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 周波,張漢一,鄭小平,陳銳. 激光與紅外. 2006(02)
[5]用FFT進(jìn)行偽隨機(jī)序列的頻譜計(jì)算[J]. 謝中. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 1982(04)
博士論文
[1]基于自外差的高速光電子器件頻域特性表征技術(shù)研究[D]. 王恒.電子科技大學(xué) 2018
本文編號(hào):3525936
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2外調(diào)制技術(shù)產(chǎn)生微波信號(hào)??不論光通信還是微波光子學(xué),都需要對(duì)光信號(hào)進(jìn)行處理,其中光濾波器[12】是最??基本的信號(hào)處理器件之一,通過(guò)光濾波器可以將某一個(gè)波長(zhǎng)從多個(gè)波長(zhǎng)中分離出??
理進(jìn)行分析,??最后給出該方案的仿真以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。??2.1關(guān)鍵器件及原理??微波光子學(xué)的主要思想是將電信號(hào)調(diào)制到光域并在光域?qū)π盘?hào)進(jìn)行處理,最后??利用光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),最基本的微波光子鏈路由激光器、光電調(diào)制??器、光電探測(cè)器構(gòu)成。本節(jié)主要介紹微波光子鏈路中常用的器件,主要包括窄線寬??可調(diào)諧激光器、電光調(diào)制器以及光電探測(cè)器。??2.1.1窄線寬可調(diào)諧激光器??窄線寬可調(diào)諧激光器是輸出光具有譜線寬度窄且頻率可連續(xù)調(diào)諧的激光器。典??型的可調(diào)諧窄線寬激光器其結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示。??■?wmm?m?mm?m%??White?noise?|??optical??■?filtering??■?Multi-wavelengths?I???[7]?■?FBG?-?[71????ITLA?—?—|—1111?m?111—?VOA?>??_|?兇■。??Tunable?FBG?locked?[?_|??to?ITLA?I??L?■?■?■?I??圖2-1可調(diào)諧窄線寬激光器結(jié)構(gòu)示意圖??可調(diào)諧窄線寬激光器的輸出光信號(hào)波長(zhǎng)在1550nm的C波段可調(diào)。集成可調(diào)激??光器(ITLA)產(chǎn)生高性能連續(xù)可被調(diào)激光,其輸出接多個(gè)超窄線寬中心波長(zhǎng)的光??7??
?電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文???纖光柵(FBG),進(jìn)一步窄化激光并抑制白噪聲,該激光器輸出激光線寬為1kHz。??可調(diào)諧窄線寬激光器輸出光信號(hào)的光場(chǎng)可由下式表示:??£?=?4exp(;'2^/0/)?(2-1)??其中4為光載波的幅度,./〇為光載波的頻率。??2.1.2電光調(diào)制器??電光調(diào)制器是利用某些電光晶體材料的電光效應(yīng)制成的調(diào)制器。電光強(qiáng)度調(diào)制??器是利用晶體的電光效應(yīng)對(duì)光信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)制的器件,其結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。??wi?(0??—L_??Em?■〈?Ea,??nn??Mr)??圖2-2馬赫曾德爾強(qiáng)度調(diào)制器結(jié)構(gòu)示意圖??輸入、輸出光場(chǎng)分別用E,?(〇、⑷表示,上下臂加載的電信號(hào)分別用Wl(f)、??(f)表示,且%?(/)?=?R?sin(2;r/Z?+仍),其中^為兩臂加載的直流偏置引起的??相位變化,%為兩臂加載的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的幅度,,為兩臂加載的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率,奶??為兩臂加載的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的初始相位。??經(jīng)過(guò)馬赫曾德爾強(qiáng)度調(diào)制器調(diào)制后的光場(chǎng)可表示為:??Em=?,?in?,?{exp[jm,(f,)sin(2nfy?+?^)?+?j(pbA?+?exp[;m2(/2)sin(lnf2t?+?(p2)?+?j<pi2]}??Vi+r??(2-2)??其中z為上下兩光路的分光比,扎分別為強(qiáng)度調(diào)制器兩臂上加載的直流偏置引起??的相位變化值,由;rFw/P;,得到,匕為上下兩臂的半波電壓,為強(qiáng)度調(diào)制器??兩臂的調(diào)制系數(shù),由;rK/Fm得到。??電光相位調(diào)制器是利用電光晶體的電光效應(yīng)對(duì)光信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)制的器件,??8??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Optical Vector Network Analyzer with an Improved Dynamic Range Based on a Polarization Multiplexing Electro-Optic Modulator[J]. 王琪,王文亭,陳偉,劉建國(guó),祝寧華. Chinese Physics Letters. 2017(05)
[2]一種測(cè)量光學(xué)濾波器參數(shù)的低相干方法[J]. 魯虹偉,李順斌,陳偉堅(jiān),陳迪,周強(qiáng),李宇波,楊建義. 光電工程. 2012(11)
[3]微波光子學(xué)研究的進(jìn)展[J]. 謝世鐘,陳明華,陳宏偉. 中興通訊技術(shù). 2009(03)
[4]微波光子學(xué)發(fā)展動(dòng)態(tài)[J]. 周波,張漢一,鄭小平,陳銳. 激光與紅外. 2006(02)
[5]用FFT進(jìn)行偽隨機(jī)序列的頻譜計(jì)算[J]. 謝中. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 1982(04)
博士論文
[1]基于自外差的高速光電子器件頻域特性表征技術(shù)研究[D]. 王恒.電子科技大學(xué) 2018
本文編號(hào):3525936
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3525936.html
最近更新
教材專著