光电振荡器长期稳定性研究

发布时间：2017-03-17 07:00

  本文关键词：光电振荡器长期稳定性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着信息技术的发展,光通信技术在电子雷达,航空航天,仪器测量,传感器等领域发挥着重要的作用。光电振荡器(Optoelectronic Oscillator, OEO)具有高Q值,高频谱纯度和低相位噪声的优点,受到了各国学者的广泛重视。光电振荡器使用的长光纤和射频滤波器等对外界环境十分敏感。提高光电振荡器的频率稳定性对于光电振荡器的实用化有重要意义。本文先介绍了光电振荡器的基本原理,分析了光电振荡器的起振条件,振荡频率与振幅,频谱和相位噪声,介绍了不同结构的光电振荡器的工作原理和特点。同时,介绍了光电振荡器频率稳定性的定义和衡量标准,考虑到温度对光纤折射率和光纤长度的影响,分析了光电振荡器的频率与温度的关系。介绍了常用的提高光电振荡器长期稳定性的方法,包括温度控制方法,测量光纤延迟时间变化的方法和利用锁相环原理的方法,详细的介绍了每种方法的基本原理,比较了它们之间的优点和不足。最后,介绍了基于反馈控制环路提高光电振荡器长期稳定性的方法。这种方法先用分频电路检测光电振荡器的频率,再用电控可调光纤延迟线进行频率补偿。本文详细介绍了这种方法的系统设计,频率检测系统的工作原理。对测量光电振荡器频率的分频方法的精确度进行了理论分析。基于单环结构的实验表明这种方法在提高光电振荡器长期稳定性的同时不会降低系统的相位噪声性能,带有反馈控制环路的光电振荡器7小时的频率稳定性可以达到±0.8ppm。
【关键词】：光电振荡器 长期稳定性 分频电路 反馈控制方法 光纤延迟线
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN753.2
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.3 光电振荡器稳定性研究现状15-17
• 1.4 论文安排17-19
• 第二章 光电振荡器的技术研究19-32
• 2.1 光电振荡器的基本原理19-20
• 2.2 光电振荡器的性能分析20-25
• 2.2.1 光电振荡器的起振条件20-21
• 2.2.2 光电振荡器的频率与振幅21-23
• 2.2.3 光电振荡器的频谱和相位噪声23-25
• 2.3 常见的光电振荡器的结构25-31
• 2.3.1 双环路光电振荡器25-27
• 2.3.2 主从式光电振荡器27-28
• 2.3.3 耦合式光电振荡器28-29
• 2.3.4 频率可调谐光电振荡器29-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 光电振荡器长期稳定性分析32-45
• 3.1 光电振荡器稳定性定义32-33
• 3.2 光电振荡器长期稳定性的指标33
• 3.3 温度对光电振荡器的影响33-35
• 3.4 常用的提高光电振荡器长期稳定性的方法35-44
• 3.4.1 温度控制方法36-38
• 3.4.2 测量光纤延迟时间变化提高OEO频率稳定性38-41
• 3.4.3 利用锁相环原理提高OEO长期稳定性41-44
• 3.5 本章小结44-45
• 第四章 反馈控制方法提高光电振荡器长期稳定性的系统设计45-54
• 4.1 反馈控制方法的操作原理45-49
• 4.2 反馈控制方法的实验结果49-53
• 4.3 本章小结53-54
• 第五章 总结与展望54-56
• 参考文献56-60
• 在校期间发表论文60

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