微波光子学中变频技术的研究

发布时间：2021-11-20 03:56

　　微波光子学是光子学与微波相结合的一门新型交叉学科。与传统电学电器件相比,微波光子器件具有大带宽、低损耗、质量轻、隔离度高、抗电子干扰等天然优势,已成为国内外研究机构的重点研究课题。本论文重点研究了微波光子变频技术,并提出具体实现方案,具体包括:（1）设计了基于一个双平行马赫-增德尔调制器（DPMZM）上、下变频功能选择的微波光子混频器。射频（RF）信号和本振（LO）信号分别加载到DPMZM两个子马赫-增德尔调制器（MZM）上,实现单边带调制。通过调节主MZM使DPMZM两臂相位差为180?,因而光载波相互抵消,输出光信号经拍频后得到目标信号。（2）设计了具有上、下变频及全相移的微波光子混频器。RF信号和LO信号分别驱动两个DPMZM,调节两个DPMZM直流电压,两个调制器分别实现抑制载波单边带及保留2阶边带的调制方式。理论及仿真表明,该方案可实现上、下变频功能、可稳定输出IF、RF信号及0?-360?连续可调。（3）设计了一种新的无光滤波器、六倍频、相位可控的毫米波生成方案。双偏振正交相移键控调制器（DP-QPSK）用来抑制其余光边带只保留两个正交3阶边带。通过控制偏置调制器可以实现R... 

【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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图2.3双边带调制光谱图

2 单边带调制2V ，2 时，双驱 MZM 工作在正交传输点，此时可以实现 SSB 调制，代入-10）中。在小信号调制下用贝塞尔函数展开得：00 0 1 0 000 1 000 0 1 0( ) {[cos( ) sin( ) 2 ( )[cos( ) cos( ) sin( )sin( )]}2[ 2 cos( ) 2 ( ) cos( )]2 4cos( ) ( ) cos( )24out s sssEE t t t J m t t t tEt J m t tEt E J m t t （2-12可知，输出光包含一个一阶边带和光载波，即实现了 SSB 调制。于 SSB 调制方式进行仿真，其中参数设定分别为：CW 激光器中心频率 193.1THzZM 半波电压 5V，直流偏置电压 2.5V，射频信号相位差为 /2，输入正弦信号频率z。图 2.4 所示，MZM 输出的光谱图中包含一个光载波和一个一阶边带。

内蒙古大学硕士学位论文2.1.3 双边带抑制载波调制当 V ， 时，双驱 MZM 工作在最小传输点，此时可以实现 DSB-CS 调制，代式（2-10）中。在小信号调制前提下用贝塞尔函数展开得：0 1 0 000 10( ) 2 ( ) sin( ) cos( ) cos( )sin( )( )sin( - )out sssE t E J m t t tt tE J mt t （2-1上式可知，输出光包含两个一阶边带，光载波被抑制，即实现了 DSB-CS 调制。对于 DSB-CS 调制方式进行仿真，其中参数设定分别为：CW 激光器中心频率 193.1T驱 MZM 半波电压 5V，直流偏置电压 5V，射频信号相位差为 ，输入正弦信号频率GHz。如图 2.5 所示，MZM 输出的光谱图中载波被抑制掉了，仅包含两个一阶边带。


本文编号：3506517