大數(shù)據(jù)、人工智能、超高清視頻的發(fā)展將進一步促使通信傳輸速率的提升。傳統(tǒng)的電信號處理速度已經(jīng)遠遠小于通信傳輸速率,用光信號處理代替電信號處理,已經(jīng)成了突破通信系統(tǒng)瓶頸的趨勢。空間光學(xué)中通過使用光學(xué)透鏡就可以實現(xiàn)空間傅里葉變換以及全息影像等復(fù)雜功能,隨著時空對偶原理的提出,空間光學(xué)中的信號處理技術(shù)逐漸被應(yīng)用于時域光信號處理,催生出了時間透鏡。與空間透鏡一樣,時間透鏡也具有系統(tǒng)元件少、功能強大的特點,是極具潛力的光信號處理方案。本文基于時空對偶原理,類比于空間透鏡中聚焦高斯光束在衍射極限下形成艾里斑,推導(dǎo)出時域分辨率的計算公式以及品質(zhì)因數(shù)兩大參數(shù),并以此為標(biāo)準(zhǔn)分析了常見的時間透鏡。普通的基于電光相位調(diào)制的線性時間透鏡性能有限,而基于非線性效應(yīng)的實現(xiàn)方法系統(tǒng)過于復(fù)雜,還存在系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題,因而本文提出了調(diào)制線性掃頻信號實現(xiàn)新型時間透鏡的方法,利用高速任意波形發(fā)生器直接產(chǎn)生兩路正交的線性掃頻信號,并通過I/Q調(diào)制方式調(diào)制到光波上,相比于傳統(tǒng)電光相位調(diào)制的時間透鏡,能夠使時域孔徑和品質(zhì)因數(shù)實現(xiàn)數(shù)量級的提升。在此基礎(chǔ)上研究了相位調(diào)制器、馬赫-增德爾調(diào)制器以及I/Q調(diào)制器的調(diào)制原理,從實驗精度出發(fā),...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 時間透鏡的發(fā)展和研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要貢獻和創(chuàng)新點
    1.4 本文的選題依據(jù)及主要內(nèi)容安排
第二章 時間透鏡的基礎(chǔ)理論研究
    2.1 時間透鏡原理
        2.1.1 時空對偶原理
        2.1.2 時間透鏡模型
        2.1.3 時間透鏡特征參數(shù)
    2.2 時間透鏡的常用實現(xiàn)方法
        2.2.1 基于電光相位調(diào)制的時間透鏡
        2.2.2 基于交叉相位調(diào)制的時間透鏡
        2.2.3 基于參量過程的時間透鏡
        2.2.4 三種常見的時間透鏡對比
    2.3 本章小結(jié)
第三章 線性掃頻信號的產(chǎn)生和調(diào)制
    3.1 高線性度數(shù)字線性掃頻信號的產(chǎn)生
        3.1.1 線性掃頻信號
        3.1.2 產(chǎn)生數(shù)字線性掃頻信號理論分析
        3.1.3 AWG產(chǎn)生線性掃頻信號實驗分析
    3.2 線性掃頻信號調(diào)制分析
        3.2.1 相位調(diào)制器調(diào)制二次相位信號
        3.2.2 馬赫-曾德調(diào)制器調(diào)制線性掃頻信號
        3.2.3 I/Q調(diào)制器調(diào)制線性掃頻信號
    3.3 線性掃頻信號調(diào)制實驗
    3.4 實驗誤差分析
        3.4.1 I/Q調(diào)制器小信號近似
        3.4.2 I/Q不平衡與不正交
        3.4.3 AWG和 DPO時鐘不同步
    3.5 增大線性掃頻時間透鏡帶寬的方法研究
        3.5.1 基于循環(huán)調(diào)制的方法
        3.5.2 基于級聯(lián)MZM的方法
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于線性掃頻時間透鏡的光信號處理
    4.1 時間透鏡的時域成像作用
    4.2 時間透鏡的時域成像仿真分析
        4.2.1 理想情況下時域成像
        4.2.2 不同縮放因子下的時域成像
        4.2.3 高階相位項對時域成像的影響
        4.2.4 調(diào)制器不穩(wěn)定對時域成像的影響
        4.2.5 孔徑效應(yīng)對時域成像的影響
        4.2.6 失焦對時域成像的影響
    4.3 時間透鏡的傅里葉變換作用
    4.4 基于時域傅里葉變換的光脈沖處理
        4.4.1 色散和時間抖動對光脈沖頻譜影響
        4.4.2 時域傅里葉變換仿真
        4.4.3 高斯脈沖無失真?zhèn)鬏斣O(shè)計
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 未來展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3800535