提出了一種無濾波的高倍頻光載毫米波生成方案.該方案未使用相關(guān)的光/電濾波器就可16倍頻的毫米波信號(hào).整個(gè)系統(tǒng)采用三平行的馬赫-曾德爾調(diào)制器結(jié)構(gòu)和單個(gè)馬赫-曾德爾調(diào)制器級(jí)聯(lián),通過調(diào)整系統(tǒng)的參數(shù)可以很好地抑制所有冗余光邊帶,只留下高質(zhì)量的8階光邊帶,無需任何光/電濾波器就能夠得到16倍頻的高質(zhì)量毫米波信號(hào).另外,詳細(xì)分析了系統(tǒng)的工作原理,并通過仿真驗(yàn)證了調(diào)制深度、消光比、移相器偏移以及調(diào)制器偏壓對(duì)系統(tǒng)的影響.研究結(jié)果表明將2Gbit/s的非歸零碼型數(shù)據(jù)與10GHz的射頻信號(hào)混頻后作為馬赫-曾德爾調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)信號(hào),系統(tǒng)經(jīng)過50km光纖傳輸后的鏈路功率代價(jià)為1.0dB,具有良好的傳輸性能.該方案對(duì)于無濾波的高倍頻毫米波生成有一定的參考價(jià)值. 

【文章來源】：光子學(xué)報(bào). 2020,49(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

毫米波發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖

在調(diào)制深度m=π時(shí)，三平行MZM調(diào)制器結(jié)構(gòu)的輸出光譜圖如圖2所示，除-4階和+4階光邊帶之外的冗余邊帶幾乎被完全抑制，完全滿足系統(tǒng)需求．第二級(jí)MZM調(diào)制器的半波電壓Vπ＿2=4V，工作在最小傳輸點(diǎn)，將2Gbit/s的非歸零碼型的基帶數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制在光信號(hào)上，然后經(jīng)過摻鉺光纖放大器和光纖傳輸后到達(dá)接受端，其中光纖的色散系數(shù)為17ps/（nm·km），為了突顯色散對(duì)系統(tǒng)傳輸性能的影響，忽略光纖的非線性效應(yīng)和損耗．在接收端，通過PD拍頻生成16倍頻毫米波信號(hào)，PD的響應(yīng)靈敏度為R=0.6A/W．最終得到光譜圖和輸出RF信號(hào)圖，分別如圖3所示．由圖3可知，系統(tǒng)很好地抑制了除-8階和+8階信號(hào)光邊帶之外的冗余邊帶，光邊帶抑制比（Optical Sideband Suppression Ratio,OSSR）的值可達(dá)到41dB．同樣從頻譜圖可以得知160GHz以外的信號(hào)都被抑制，射頻雜散抑制比（Radio Frequency Stray Suppression Ratio,RFSSR）的值可以達(dá)到30dB．較高的OSSR和RFSSR說明系統(tǒng)得到的信號(hào)質(zhì)量較高，純度較好．

第二級(jí)MZM調(diào)制器的半波電壓Vπ＿2=4V，工作在最小傳輸點(diǎn)，將2Gbit/s的非歸零碼型的基帶數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制在光信號(hào)上，然后經(jīng)過摻鉺光纖放大器和光纖傳輸后到達(dá)接受端，其中光纖的色散系數(shù)為17ps/（nm·km），為了突顯色散對(duì)系統(tǒng)傳輸性能的影響，忽略光纖的非線性效應(yīng)和損耗．在接收端，通過PD拍頻生成16倍頻毫米波信號(hào)，PD的響應(yīng)靈敏度為R=0.6A/W．最終得到光譜圖和輸出RF信號(hào)圖，分別如圖3所示．由圖3可知，系統(tǒng)很好地抑制了除-8階和+8階信號(hào)光邊帶之外的冗余邊帶，光邊帶抑制比（Optical Sideband Suppression Ratio,OSSR）的值可達(dá)到41dB．同樣從頻譜圖可以得知160GHz以外的信號(hào)都被抑制，射頻雜散抑制比（Radio Frequency Stray Suppression Ratio,RFSSR）的值可以達(dá)到30dB．較高的OSSR和RFSSR說明系統(tǒng)得到的信號(hào)質(zhì)量較高，純度較好．系統(tǒng)需要對(duì)過程中的光邊帶抑制比和最終得到電信號(hào)的射頻雜散抑制比來進(jìn)行狀態(tài)分析．調(diào)整MZM-c的偏壓一直處于最佳值，MZM-c的偏壓隨系統(tǒng)調(diào)制深度的變化如圖4所示，從圖中的曲線可以看出偏壓的變化趨勢先是逐漸減小后是逐漸增大．通過調(diào)整MZM-c的偏壓，可以達(dá)到恰好消除零階光邊帶的效果．

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3221227