基于级联四波混频的光子信道化接收机技术的研究

发布时间：2017-10-31 04:26

  本文关键词：基于级联四波混频的光子信道化接收机技术的研究

  更多相关文章： 四波混频 反馈 高非线性光纤 信道化 组播

【摘要】：随着科学技术地迅速发展,现代生活中的电磁环境变得越来越复杂。在同一时间内不但可能有许多的复杂微波信号同时需要处理,而且这些信号在频域的带宽范围较大。而这些复杂信号对国内的数字信号处理芯片的速度会带来很多压力,提出的信道化技术不仅具有良好的处理同时到达信号的能力,而且会把宽带信号窄带化,所以宽带射频(RF)接收机采用信道化方式。电域内完成信道化往往是传统方案,结构复杂,体积庞大而且所需器件较多,带宽需求也无法得到满足。而光子学的方法不仅抗电磁干扰能力强,并且损耗低、带宽大、重量轻,能够很好地解决“电子瓶颈问题”。本文的研究重点是一种基于光纤级联四波混频(FWM)和周期性滤波器的光子信道化接收机方案。其中为了实现更多的信道化路数,提出了基于光反馈下级联FWM的高效发生的系统结构,并在此基础上首次提出在光反馈系统结构中实现RF信号的多路参量组播。本文的主要内容如下：1)该部分是仿真研究。首先对基于光纤级联FWM效应的传统系统结构进行仿真分析,以10个单频信号的组合作为RF信号,信道化后探测到的RF信号在频率上与原始的10个单频信号的组合相同,只是功率上出现了4 dB的波动。接着利用MATLAB软件分析了线性相位匹配与强度相关相位匹配对产生的FWM光功率的影响,目的是实现级联FWM的高效发生。第三提出了基于光反馈系统下级联FWM的高效发生以及在此基础上进行信号组播的系统结构,并对它们进行仿真分析,表明反馈系统中可以实现组播。最后计算了所需周期性滤波器的重要参数,为以后的信道化提供合适的周期性滤波器,从而能够对准各个信道。2)主要是在仿真分析的基础上搭建实验系统结构。首先搭建基于反馈系统的高效级联FWM的实验系统,分析了影响级联FWM效应高效发生的众多因素。如泵浦光的功率,泵浦光之间的间隔,还有加载的为抑制受激布里渊散射(SBS)时的RF信号的功率与频率。接着借助于以上实验来做基于反馈系统的RF信号的多路参量组播的实验,在实验系统输出端接上测量仪器观察光反馈系统中多路信号组播的效果,最终我们实现了24路RF信号的参量组播,利用光电探测器(PD)探测了其中的10路组播信号,在频谱仪上可以观察到探测出的RF信号,最后并对这中间的10路载波探测到的RF信号的信噪比与光载波波长之间的关系进行了分析。
【关键词】：四波混频 反馈 高非线性光纤 信道化 组播
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN851
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 缩略字表9-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状及趋势11-14
• 1.3 研究内容及安排14-16
• 第二章 四波混频基本理论16-26
• 2.1 四波混频理论16-18
• 2.2 四波混频的方程组解析式18-20
• 2.3 相位匹配效应20-22
• 2.3.1 相位匹配的物理机制20-21
• 2.3.2 色散对相位匹配的影响21-22
• 2.4 四波混频的几种形式22-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 基于级联四波混频的光子信道化的仿真研究26-41
• 3.1 传统光子信道化接收机的系统工作原理26-31
• 3.2 不同相位匹配下四波混频光功率的数值研究31-32
• 3.3 基于反馈系统下产生光频梳与组播的仿真研究32-39
• 3.4 周期性滤波器的设计39-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 光反馈系统下的多路组播的实验研究41-59
• 4.1 反馈系统中级联四波混频实验41-51
• 4.2 基于反馈系统的信号组播实验51-58
• 4.3 本章小结58-59
• 第五章 总结与展望59-60
• 5.1 本文总结59
• 5.2 存在的不足与展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间取得的成果64-65
• 个人简介65

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本文编号：1120794