微波光学处理及其光纤传输技术的研究

发布时间：2017-12-19 07:50

  本文关键词：微波光学处理及其光纤传输技术的研究

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【摘要】：本课题属微波无线通信与光纤有线通信系统交叉学科。目前在有线通信系统中处于骨干地位的光纤通信中传输的是数字基带信号,在无线接入用户迅速增多的今天,出于简化基站、增加终端、降低成本的需求,本文探讨并研究了如何在光纤通信网络中传输微波的方法。通过分析光纤通信网络中传输基带信号、中频微波信号、射频微波信号三种不同的系统结构,描述了副载波频率域基站简化程度的关系。鉴于光电器件的迅猛发展,光学器件的响应速度、精确度、抗噪能力以及加工成本都优于电子器件。本课题以简化模型的方式,分析了光纤布拉格光栅和基于铌酸锂晶体材质的马赫曾德尔调制器的工作原理,并推导了抑制光载波传输边带信号的原理。选用了两种关键的非线性器件进行了微波倍频,分别是电光相位调制器和电吸收调制器。链路仿真中各个信号检测器的图样,可以有效地分析出光信号和电信号在经过了各个器件之后的变化。在相位调制器模型中,以0d Bm W电平的1550nm光信号功率和1V的20GHz微波信号输入,最终输出的40GHz信号电平值为-40d Bm W。接下来用电吸收调制器取代了相位调制器,得到了明显不同的结果,高阶次的频率分量数目众多。在经过了光电探测器之后,最终输出了电平值为-50d Bm W的40GHz信号。采用电吸收调制器更适用于产生高倍数的倍频微波。真实的光载无线电通信系统需要将光放大器和光纤考虑在内。本文中,首先通过简单的马赫曾德尔调制器模型验证了ROF系统的工作性能。鉴于无线局域网络中IEEE 802.11b和802.11g的标准,本文设计了一个同步传输数字信号与模拟信号的ROF通信系统链路,通过对比接收波形与原始波形可知,实现了数字信号的有效传输,并提取了模拟信号。此外,本文又将相位调制与马赫曾德尔调制器结合起来,实现了1Gbit/s数字信号的传输,仿真结果中误码率低于10-42,是一个可用的ROF通信系统。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN253;TN929.11

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 徐坤;李建强;黄皓;伍剑;洪小斌;林金桐;;基于微波光子技术的光载无线系统研究[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年

2 詹玉书;汪敏强;;微波调制激光在光纤中的传输特性研究[A];1991年全国微波会议论文集（卷Ⅱ）[C];1991年

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本文编号：1307418