本文關(guān)鍵詞：基于高非線性光纖四波混頻的光生微波技術(shù)研究

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【摘要】：高質(zhì)量的微波信號(hào)產(chǎn)生對(duì)寬帶無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)、軟件定義無(wú)線電系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)至關(guān)重要。目前,數(shù)十吉赫茲頻率的微波信號(hào)的產(chǎn)生對(duì)傳統(tǒng)電子技術(shù)仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。光學(xué)方法生成微波信號(hào)具有很大的潛力�；陔p波長(zhǎng)拍頻的光外差法,頻率可調(diào)但頻譜純度不高�；谕庹{(diào)制器倍頻的方法具有頻率可調(diào)、頻譜純度高和系統(tǒng)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)是一個(gè)極具吸引力的解決方案。光學(xué)倍頻的實(shí)現(xiàn)也可以通過(guò)使用像非線性光纖或半導(dǎo)體光放大器這一類的非線性器件獲得。本文研究了基于高非線性光纖中的四波混頻效應(yīng)的光學(xué)微波倍頻技術(shù)。四波混頻是三階非線性效應(yīng),具有高速且對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)格式透明的優(yōu)點(diǎn)有著非常廣泛的應(yīng)用。本文主要內(nèi)容和結(jié)果如下。首先,本文介紹了光纖中四波混頻效應(yīng)的原理,并利用四波混頻效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)微波信號(hào)的倍頻和變頻。介紹了在不考慮泵浦消耗和考慮泵浦消耗的前提下,近似的求解了四波混頻的耦合模方程,得到了四波混頻的增益譜和色散、光纖長(zhǎng)度的關(guān)系;當(dāng)考慮泵浦消耗時(shí),能量隨著光纖長(zhǎng)度在泵浦波和信號(hào)波閑頻波之間周期性的流動(dòng)。當(dāng)同時(shí)考慮簡(jiǎn)并和非簡(jiǎn)并四波混頻時(shí),光波的能量會(huì)在四個(gè)波之間流動(dòng)。其次,利用Optisystem軟件模擬仿真了微波信號(hào)的倍頻和變頻方案,利用四波混頻效應(yīng)成功的將30 GHz的微波信號(hào)6倍頻到180 GHz,將5 GHz的微波信號(hào)12倍頻到60 GHz。成功的實(shí)現(xiàn)了微波信號(hào)的6倍頻和12倍頻。最后,在微波變頻方面,將30 GHz的高頻變到了10 GHz的低頻,并且在30 GHz載有數(shù)字信號(hào)的情況下實(shí)現(xiàn)了信號(hào)從30 GHz到10 GHz的低誤碼率傳輸。最后,搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以驗(yàn)證微波信號(hào)頻率轉(zhuǎn)換方案。在倍頻實(shí)驗(yàn)中獲得了18GHZ(原始微波信號(hào)的6倍)和12 GHz的微波信號(hào)(原始微波信號(hào)的12倍)。在微波變頻中,成功的把26 GHz的信號(hào)下變頻到4 GHz。
【關(guān)鍵詞】：四波混頻 高非線性光纖 光生微波
【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】：2016
【分類號(hào)】：TN015;TN253
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究意義與背景10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 光注入鎖定12-13
• 1.2.2 光鎖相環(huán)技術(shù)13-14
• 1.2.3 外調(diào)制技術(shù)14
• 1.2.4 非線性效應(yīng)14-16
• 1.2.5 雙波長(zhǎng)單縱模激光器16-17
• 1.3 本文的主要內(nèi)容17-19
• 第二章 高非線性光纖中四波混頻的基礎(chǔ)理論19-34
• 2.1 引言19
• 2.2 光纖中四波混頻效應(yīng)19-21
• 2.3 四波混頻的耦合模方程21-24
• 2.4 四波混頻耦合方交疊程的近似求解24-25
• 2.5 四波混頻的泵浦消耗25-32
• 2.6 簡(jiǎn)并四波混頻和非簡(jiǎn)并四波混頻32-33
• 2.7 本章小結(jié)33-34
• 第三章 光生微波的仿真研究34-48
• 3.1 引言34
• 3.2 單泵浦的增益譜仿真34-36
• 3.2.1 泵浦波長(zhǎng)和零色散波長(zhǎng)的差和增益的關(guān)系35-36
• 3.2.2 光纖長(zhǎng)度和帶寬的關(guān)系36
• 3.3 雙泵浦增益譜仿真36-37
• 3.4 微波倍頻仿真37-47
• 3.4.1 六倍頻39-42
• 3.4.2 十二倍頻42-43
• 3.4.3 基于高非線性光纖四波混頻的微波混頻43-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第四章 光生微波的實(shí)驗(yàn)研究48-60
• 4.1 四波混頻效率研究48-50
• 4.2 微波信號(hào)的倍頻研究50-55
• 4.2.1 微波信號(hào)六倍頻的實(shí)驗(yàn)研究50-54
• 4.2.2 微波信號(hào)的12倍頻研究54-55
• 4.3 微波變頻的實(shí)驗(yàn)研究55-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第五章 總結(jié)和展望60-62
• 5.1 本文的工作總結(jié)60
• 5.2 未來(lái)工作展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-68

【相似文獻(xiàn)】

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