基于光学滤波器的光电振荡器的研究
发布时间：2021-03-28 17:29
任何类型的信号都会占据一部分频段,随着近年来信息科技快速发展,目前的可用频段越来越少,对高带宽、高频率载波信号的需求越来越迫切。微波是波长在0.1 mm到1 m之间电磁波的统称,是一种高质量、大带宽的载波信号,目前最主要的应用是通信和雷达,此外,在测量、加热和遥感等领域也有广泛的应用。受到“电子瓶颈”的限制,传统利用电学原理产生微波的方法已经难以满足对微波信号源性能的要求。光电振荡器是光生微波中的一种方法,它充分利用了光纤技术低损耗、大带宽的优点,能够产生振荡频率高（GHz量级）、相位噪声低（<-100 dBc/Hz）的高品质微波,同时还具备可调谐性,在光生微波领域有着突出的表现,确实是一种非常理想且具有巨大潜力的微波信号源。本文主要研究领域是光域滤波的光电振荡器,结合了光电振荡器和微波光子滤波器进行研究,利用光学滤波器构建微波光子滤波器,进一步设计光电振荡器系统。首先,详细分析了光电振荡器的原理,通过数学推导得到了光电振荡器的起振条件和相位条件,并对频谱性质和相位噪声也进行了分析,同时讨论了微波光子滤波器应用于光电振荡器的可行性。在理论分析的前提下,分别基于单个和两个可调谐光学...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光电振荡器基本结构
第一章绪论3表1-1不同光生微波方法的比较技术方法振荡频率可调性稳定性复杂度光外差法双激光器光注入锁定(OIL)＜100GHz中等中等中等光锁相环(OPLL)＜100GHz中等中等中等双波长激光器半导体激光器~THz中等好低光纤激光器(EDFA)~THz差差高光纤激光器（SBS）~THz好中等中等外调制＜100GHz中等好低~THz（非线性辅助）好好高光电振荡器(OEO)＜100GHz中等好低图1-2几种方法相位噪声的比较
电子科技大学硕士学位论文4总的来说，光电振荡器充分利用了光纤技术低损耗、大带宽的优点，能够产生振荡频率高（GHz量级）相位噪声低（＜-100dBc/Hz）、频谱纯度高的高品质微波，同时还具备可调谐性，在光生微波领域有着突出的表现，是一种可以用来作为一种非常理想且具有巨大潜力的微波信号源[8]，广泛应用于无线通信、光纤通信、传感、雷达等领域[9]。1.2发展历程与研究现状1992年，A.Neyer和E.Voges提出了光电振荡器的原型[11]。他们设计了一种将输出端电信号进行反馈来控制调制器的环形结构，这种结构可以与范德波尔振荡器的结构进行类比，电光调制器作为栅极，光电检测器则作为阳极，而长光纤延迟线就相当于LC回路，如图1-3所示。图1-3电学滤波器和光学滤波器的对比(a)范德波尔振荡器；(b)光电振荡器1994年，X.S.Yao和L.Maleki通过实验对上述结构进行了验证，成功获得了高质量的微波信号。在这之后，他们对光电振荡器进行了数学建模，从理论上进行了详细的论证和分析，提出了最基本的光电振荡器结构，整个环路主要由光源、电光调制器、单模光纤、光电探测器、微波放大器、微波滤波器构成，如图1-4所示，为后来光电振荡器的发展奠定了坚实的基础[10]。图1-4光电振荡器基本结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种实用的光电振荡器相位噪声测量系统[J]. 池金刚,金韬,池灏,徐伟,赵欣慰,邓圆. 光通信技术. 2013(04)
[2]基于单通带微波光子滤波的多倍频微波信号产生[J]. 朱海玲,潘炜,陈吉欣,鄢勃. 中国激光. 2013(01)
[3]调制器低偏置方案优化光电振荡器相位噪声[J]. 洪俊,杨春,崇毓华,李向华. 光学学报. 2011(08)
[4]相位噪声及其测试技术[J]. 陈国龙. 电子质量. 2005(02)
博士论文
[1]光电振荡器相位噪声的研究[D]. 曹哲玮.东南大学 2017
[2]新型低相噪OEO及其传感应用研究[D]. 祝艳宏.浙江大学 2017
本文编号：3105958
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光电振荡器基本结构
第一章绪论3表1-1不同光生微波方法的比较技术方法振荡频率可调性稳定性复杂度光外差法双激光器光注入锁定(OIL)＜100GHz中等中等中等光锁相环(OPLL)＜100GHz中等中等中等双波长激光器半导体激光器~THz中等好低光纤激光器(EDFA)~THz差差高光纤激光器（SBS）~THz好中等中等外调制＜100GHz中等好低~THz（非线性辅助）好好高光电振荡器(OEO)＜100GHz中等好低图1-2几种方法相位噪声的比较
电子科技大学硕士学位论文4总的来说，光电振荡器充分利用了光纤技术低损耗、大带宽的优点，能够产生振荡频率高（GHz量级）相位噪声低（＜-100dBc/Hz）、频谱纯度高的高品质微波，同时还具备可调谐性，在光生微波领域有着突出的表现，是一种可以用来作为一种非常理想且具有巨大潜力的微波信号源[8]，广泛应用于无线通信、光纤通信、传感、雷达等领域[9]。1.2发展历程与研究现状1992年，A.Neyer和E.Voges提出了光电振荡器的原型[11]。他们设计了一种将输出端电信号进行反馈来控制调制器的环形结构，这种结构可以与范德波尔振荡器的结构进行类比，电光调制器作为栅极，光电检测器则作为阳极，而长光纤延迟线就相当于LC回路，如图1-3所示。图1-3电学滤波器和光学滤波器的对比(a)范德波尔振荡器；(b)光电振荡器1994年，X.S.Yao和L.Maleki通过实验对上述结构进行了验证，成功获得了高质量的微波信号。在这之后，他们对光电振荡器进行了数学建模，从理论上进行了详细的论证和分析，提出了最基本的光电振荡器结构，整个环路主要由光源、电光调制器、单模光纤、光电探测器、微波放大器、微波滤波器构成，如图1-4所示，为后来光电振荡器的发展奠定了坚实的基础[10]。图1-4光电振荡器基本结构
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种实用的光电振荡器相位噪声测量系统[J]. 池金刚,金韬,池灏,徐伟,赵欣慰,邓圆. 光通信技术. 2013(04)
[2]基于单通带微波光子滤波的多倍频微波信号产生[J]. 朱海玲,潘炜,陈吉欣,鄢勃. 中国激光. 2013(01)
[3]调制器低偏置方案优化光电振荡器相位噪声[J]. 洪俊,杨春,崇毓华,李向华. 光学学报. 2011(08)
[4]相位噪声及其测试技术[J]. 陈国龙. 电子质量. 2005(02)
博士论文
[1]光电振荡器相位噪声的研究[D]. 曹哲玮.东南大学 2017
[2]新型低相噪OEO及其传感应用研究[D]. 祝艳宏.浙江大学 2017
本文编号：3105958
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