光子时间拉伸系统非线性问题分析与优化研究

发布时间：2024-05-13 02:35

　　实时宽带数字化是许多系统与应用领域的关键组成部分,例如先进的实验室仪器、生物医学成像、工业应用及军事系统等,因此对高分辨率、高带宽ADC的研究非常重要。随着光子学技术的发展,利用光子学大带宽、低损耗、抗电磁干扰等优势,光子模数转换成为突破电子瓶颈最有前景的技术。光子时间拉伸技术,通过改变脉冲光时域尺度可以对调制在光上的射频微波信号频率进行调整,是光辅助模数转换最典型的预处理技术,受到了广泛的关注。与传统微波光子链路相似,光子时间拉伸系统中同样存在着非线性问题影响着系统性能的提升。与传统的小信号近似模型不同,本文建立了更具普遍适用性的光子时间拉伸系统理论模型,并在此模型的基础上系统地分析了系统电光转换、光电转换以及色散介质传输过程中的非线性效应,同时针对性地提出了相应的优化解决方案,研究方式均结合了理论建模与实验验证两方面。论文的主要工作内容如下:1.分别对采用双边带推挽调制方式、单臂调制方式以及单边带调制方式的光子时间拉伸系统进行了严格精确的理论建模,给出了单音检测与双音检测时,由于调制非线性引起的谐波失真与交调失真分量表达式。基于这个理论模型,使光子时间拉伸系统的设计更为简单、全面,...

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１基本的微波光子链路框图［３］??微波光子技术现在已经应用于许多的系统及器件中，按系统实现的功能主要??

第１章绪论??尽管处理的频段不同，微波和光子系统中传递和处理的都是电磁波，当把二??者适当的结合在一起，就得到了微波光子系统，基本的链路结构如图１．１所示，??主要包括了电光转换（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ－ｔｏ－ｏｐｔｉｃａｌ，?Ｅ／０）、光传输处理介质和光电转换??（ｏｐｔｉｃａ丨....

图1.2中心局与远程接入点间混合光纤无线电系统中的三种可能的信号传输方案Is7

浙江大学博士学位论文?第１章绪论??波、毫米波信号［３］。光纤和无线网络的集成形成了俗称混合光纤无线电??（ｈｙｂｒｉｄ－ｆｉｂｒｅ－ｒａｄｉｏ，?ＨＦＲ）的系统，它已成为为宽带无线通信提供无缆接入的必??要技术。如图１．２所示，通过光纤传输无线电信号有多种方式，每种都有各自的?....

图１．?３电子模数转换器ＥＮＯＢ与输入信号带宽的关系［５７］??模数转换器的两个主要的工作过程为采样和量化，光子模数转换器可以根据??

利用硅光子学技术可以在单个芯片上集成全光子ＡＤＣ，这种ＡＤＣ将使??用黴谐振器滤波器、硅载流子损耗调制器、基于锗或硅晶体缺陷的探测器等［６５］。??图１．３所示为不同阶段电子模数转换器的有效位数（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ?ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｂｉｔｓ，??ＥＮＯＢ）与输入信号带宽的关系....

图１．４四大类光子ＡＤＣ［５８］??

学采样和量化的模数转换器（采样、量化均在光域进行）以及光子学辅助的模数??转换器（利用光学特性提升模数转换性能，在电子域进行采样和量化）［５７］。具体??细分如图１．?４所示。??Ｐｈｏｔｏｎｉｃ?ＡＤＣｓ????１????Ｐｈｏｔｏｎｉｃ?Ａｓｓｉｓｔｅｄ?Ｐｈｏｔｏｎｉｃ?Ｓ....

本文编号：3972252