微波光子信号的产生及处理技术研究

发布时间：2017-04-29 15:00

  本文关键词：微波光子信号的产生及处理技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：微波光子学作为一门新兴学科,它同时具有光子技术和微波技术的优势。微波光子系统通过利用光电子器件替代电子器件,因此解决了传统电子学信号处理中的“电子瓶颈”问题。微波光子系统与传统的微波系统相比具有抗电磁干扰、损耗小、体积小、带宽大和重量轻等优点。微波光子滤波器(MPF)是一种光学子系统,它主要是应用光学的方法去处理微波信号最终实现滤波功能。作为微波光子学领域的一个重要研究内容,微波光子滤波器与传统的电滤波器相比,具有高工作带宽、损耗与频率无关、设计灵活性好以及与光纤传输系统兼容等诸多优点。本论文主要介绍并研究了利用光子技术的优势产生微波光子信号,并将微波光子滤波器应用到信号处理中。在微波光子信号处理方面,首先从理论上介绍了微波光子系统中信号处理的关键技术—微波光子滤波器的原理和实现方案,还分析了其中的热点问题——可调谐、高Q值和负系数的实现方法,同时还列举分析了几种典型的微波光子滤波器(如基于激光阵列的微波光子滤波器、基于CFBG的微波光子滤波器和基于光纤环路的微波光子滤波器)的结构及其滤波特点。在滤波器的结构设计方面,设计了一种可调谐的多通带微波光子滤波器结构。主要利用半导体光放大器、可调光滤波器、光隔离器、环形器和耦合器构成的有源光纤环路,经过无限次循环实现无限冲激响应滤波器中的无限采样抽头。通过调节半导体光放大器的增益、耦合器的分光比和环路长度可以方便灵活的调节多通带微波光子滤波器的频率响应;通过调节环路中的可调光滤波器可以改变滤波后微波光子信号的波长。在微波光子滤波器对微波信号处理的应用研究方面,设计了基于微波光子滤波器的单模光电振荡器,产生了中心频率为20GHz的微波信号,边模抑制比良好。此外,还设计了一种基于微波光子滤波器的有理数谐波锁模激光器输出幅度均衡的方法,对激光器输出脉冲序列能有效进行幅度均衡。这些工作丰富了微波光子滤波器在应用方面的内涵,对微波光子信号处理技术和相关应用有很好的借鉴作用。
【关键词】：微波光子学 微波光子滤波器 可调多通带滤波器 高Q值 光电振荡器
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN911.7;TN713
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 第一章 绪论8-20
• 1.1 微波光子学8-9
• 1.2 微波光子学的相关研究及应用9-12
• 1.3 微波光子滤波器12-13
• 1.4 国内外研究现状和发展趋势13-15
• 1.5 微波信号的产生15-19
• 1.6 总结19-20
• 第二章 微波光子滤波器的基本原理20-35
• 2.1 微波光子滤波器的理论分析20-22
• 2.2 微波光子滤波器的实现方案22-24
• 2.2.1 有限冲激响应微波光子滤波器实现方式22-23
• 2.2.2 无限响应微波光子滤波器实现方式23-24
• 2.3 微波光子滤波器的设计目标24-30
• 2.3.1 可调谐性24-27
• 2.3.2 负抽头的实现27-29
• 2.3.3 高Q值、可重构29-30
• 2.4 几种典型的微波光子滤波器结构30-34
• 2.5 总结34-35
• 第三章 基于微波光子滤波器的单模光电振荡器35-45
• 3.1 设计方案介绍35
• 3.2 基于微波光子滤波器的光电振荡器原理分析35-42
• 3.3 实验结果及讨论42-44
• 3.4 结论44-45
• 第四章 基于微波光子滤波器的有理数谐波锁模激光器45-52
• 4.1 有理数谐波锁模技术概述45-46
• 4.2 基于微波光子滤波器的锁模激光器的理论分析46-48
• 4.3 实验结果及讨论48-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第五章 结束语52-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-59
• 附录59-60
• 图版60-62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

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2 孙斌;于晋龙;王菊;苗旺;孟天晖;王文睿;杨恩泽;;K波段高稳光电振荡器[J];中国激光;2012年03期

3 张新亮,孙军强,刘德明,黄德修,易河清;基于半导体光放大器的交叉增益型波长转换器转换特性的研究[J];物理学报;2000年04期

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本文编号：335059