微波光子波形信号生成及光交换技术研究
发布时间：2020-12-21 23:25
微波光子波形信号生成及光交换技术是多功能射频探测一体化中不可缺少的两项技术。近年来,传统电域由于其电磁干扰严重、传输损耗大、带宽受限、成本高、体积大等固有的劣势而发展受限,研究进展方面处处碰壁。而雷达、卫星通信、电子侦察等却对带宽、频段、可调谐性、损耗等方面的要求越来越高,并趋于向多功能一体化的方向发展。微波光子学作为一门新兴学科,既继承了光纤通信的优势又克服了微波通信带来的困扰,具有大带宽、高频段、衰损小、可调谐性强、体积小、免受电磁干扰等诸多优点,利用微波光子学生成波形信号优势明显。光交换技术由于其速率高、带宽大、密度高、成本低等优点得到了广泛的应用。本文针对微波光子波形信号生成和光交换技术展开了研究。对研究背景和基本理论进行了概述,对提出的方案进行了原理分析和仿真验证,主要工作如下:1.提出并仿真验证了一种级联马增调制器（MZM）生成微波波形信号的方案,其充分利用了调制器对调制效率具有偏振相关性这一特点,使得级联的两MZM的输出光为偏振复用光,可以在光电探测器中独立拍频生成二倍频的方波和三角波信号,缩短了生成信号的脉冲周期,同时该方案也能够生成单倍频的锯齿波信号。该方案结构简单,...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微波光子链路示图
西安电子科技大学硕士学位论文4图1.2 全光交换系统框图整个交换过程均是在光信号上完成，克服了传统的电交换中的电磁干扰，带宽受限等各种瓶颈，而且对电信号的形式，协议等均是透明的，理论上可以实现所有不同复用方式，不同编码格式，不同传输协议的电信号的转发。而光开关、波长转换器等光器件是构成上述光交换模块的重要器件，其中光开关是完成光交换最基本的器件。多个光开关可通过 Crossbar、Benes、Banyan、Clos 等多级网络互连结构扩展为大规模无阻塞光交换矩阵，而大规模的光交换矩阵又是大容量全光交换技术的基石，相关的具体内容将会在后续章节中进行概述。1.4 国内外研究现状1.4.1 微波光子波形信号生成研究现状迄今为止，有关微波光子信号生成的方案已经有很多种，主要包括光谱整型法、频--时映射法、时域处理法、数模转换法、光外调制法等。2007 年，美国普渡大学的 Chen-Bin Huang
西安电子科技大学硕士学位论文10图2.1 (a)相位调制器结构图，(b)商用相位调制器结构图假设输入到 MZM 的光载波信号为 0expin cE E j t(2-1)其中， E0和 ωc分别表示光载波的电场幅度和角频率。可假设输入到 PM 射频端口的电信号为 0V t V sin t(2-2)其中，V0和 ω 分别为射频信号的幅度和角频率。则 PM 的输出信号为 0000sinexpexp sinexpout ccn cnV tE E j t j jVE j t j jm tE J m j t jn t j (2-3)其中，φ 是一个固定常量，其表示光载波信号在整个传输过程中引入的固定相移，可忽略。Vπ为调制器的半波电压；0m V V 为 RF 信号对 PM 的调制指数（MI,Modulation Index）。同时公式(2-3)在推导中引入了贝塞尔（Bessel）函数恒等式exp sin exp nnjx J x jn (2-4)其中， nJ 表示的是第一类 n 阶 Bessel 函数，其对应的曲线图如图 2.2 所示。
【参考文献】：
硕士论文
[1]毫米波低损耗传输线结构的研究[D]. 刘彩.南京邮电大学 2014
本文编号：2930704
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微波光子链路示图
西安电子科技大学硕士学位论文4图1.2 全光交换系统框图整个交换过程均是在光信号上完成，克服了传统的电交换中的电磁干扰，带宽受限等各种瓶颈，而且对电信号的形式，协议等均是透明的，理论上可以实现所有不同复用方式，不同编码格式，不同传输协议的电信号的转发。而光开关、波长转换器等光器件是构成上述光交换模块的重要器件，其中光开关是完成光交换最基本的器件。多个光开关可通过 Crossbar、Benes、Banyan、Clos 等多级网络互连结构扩展为大规模无阻塞光交换矩阵，而大规模的光交换矩阵又是大容量全光交换技术的基石，相关的具体内容将会在后续章节中进行概述。1.4 国内外研究现状1.4.1 微波光子波形信号生成研究现状迄今为止，有关微波光子信号生成的方案已经有很多种，主要包括光谱整型法、频--时映射法、时域处理法、数模转换法、光外调制法等。2007 年，美国普渡大学的 Chen-Bin Huang
西安电子科技大学硕士学位论文10图2.1 (a)相位调制器结构图，(b)商用相位调制器结构图假设输入到 MZM 的光载波信号为 0expin cE E j t(2-1)其中， E0和 ωc分别表示光载波的电场幅度和角频率。可假设输入到 PM 射频端口的电信号为 0V t V sin t(2-2)其中，V0和 ω 分别为射频信号的幅度和角频率。则 PM 的输出信号为 0000sinexpexp sinexpout ccn cnV tE E j t j jVE j t j jm tE J m j t jn t j (2-3)其中，φ 是一个固定常量，其表示光载波信号在整个传输过程中引入的固定相移，可忽略。Vπ为调制器的半波电压；0m V V 为 RF 信号对 PM 的调制指数（MI,Modulation Index）。同时公式(2-3)在推导中引入了贝塞尔（Bessel）函数恒等式exp sin exp nnjx J x jn (2-4)其中， nJ 表示的是第一类 n 阶 Bessel 函数，其对应的曲线图如图 2.2 所示。
【参考文献】：
硕士论文
[1]毫米波低损耗传输线结构的研究[D]. 刘彩.南京邮电大学 2014
本文编号：2930704
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