光频梳的产生及其在通信中的应用研究

发布时间：2021-01-06 06:26

　　光学频率梳（OFC）简称光频梳,其光谱具有一系列间隔相等的频率分量,不同分量之间具有稳定且相干的相位关系。光频梳因其载波数量大、频率间隔固定、相干性好等优点,被广泛应用于激光通信、精密测量、气体探测等领域。随着现代科学技术与经济社会的高速发展,人们对各种数字服务的需求逐渐增大,数据流量增长迅猛。近年来人工智能、大数据、云计算、物联网和区块链技术的广泛应用,又进一步加快了数据流量增长的速度。因此,采用简单高效的复用方式来提升通信系统的传输能力尤为重要。光频梳具有数量众多且间距可调的频率分量,每个频率分量均可作为通信载波,其作为波分复用（WDM）通信系统的载波源具有结构简单、成本较低、载波易协调等优势。光频梳自其诞生之日起就在通信领域展现了广阔的应用前景。本文以光频梳的产生及其在自由空间光（FSO）通信中的应用为主要研究方向,着重探究了基于激光外调的光频梳产生方法和基于循环频移结构的光频梳产生方法,并验证了光频梳在具有一定湍流的FSO通信系统中应用的可行性。具体工作内容如下。1、在总结和归纳传统光频梳产生方式的基础上,对利用单个和级联的电光调制器的光频梳产生方案进行了详细的理论分析,并利用... 

【文章来源】：长春理工大学吉林省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

相位调制器

第2章光频梳产生方法及其关键技术9光相位的调制。两支路中经过相位调制后的光信号会发生干涉，干涉作用会将光相位的变化转化为光强度的变化，从而实现对光信号的强度调制。马赫曾德尔调制器根据驱动电信号的加载数量不同可以分为单臂式马赫曾德尔调制器和双臂式马赫曾德尔调制器两种。单臂马赫增尔调制器只能在其中一个臂上加载驱动信号，而双臂马赫曾德尔调制器可以在上下两臂都加载驱动信号。上下两臂最终会发生干涉效应，因此单臂驱动和双臂驱动方式均可以改变干涉时的相位差，所以两种方式都可以实现强度调制。为了使调制器能够工作在最佳状态，还需对调制器施加一个直流电压，这个电压被称作直流偏置电压。当马赫曾德尔调制器的上下两臂的相移完全相同时，调制器只存在相位调制，此种工作模式被称为push-push模式。当调制器的上下两臂的电压相反时，调制器只进行强度调制，此种模式被称为push-pull模式，因此马赫曾德尔调制器都是在此种工作模式下对光进行强度调制。图2.2马赫曾德尔调制器利用电光调制器的光频梳产生方案一般可以分为单个调制器的方案和调制器的级联方案，我们首先介绍基于单个调制器的光频梳产生方案。基于双臂马赫曾德尔调制器的光频梳产生方案如图2.3所示，系统中主要包括双臂马赫曾德尔调制器、射频信号源、微波放大器、相移器、连续光光源、光谱分析仪等。图2.3基于双臂马赫曾德尔调制器的光频梳产生结构

第2章光频梳产生方法及其关键技术9光相位的调制。两支路中经过相位调制后的光信号会发生干涉，干涉作用会将光相位的变化转化为光强度的变化，从而实现对光信号的强度调制。马赫曾德尔调制器根据驱动电信号的加载数量不同可以分为单臂式马赫曾德尔调制器和双臂式马赫曾德尔调制器两种。单臂马赫增尔调制器只能在其中一个臂上加载驱动信号，而双臂马赫曾德尔调制器可以在上下两臂都加载驱动信号。上下两臂最终会发生干涉效应，因此单臂驱动和双臂驱动方式均可以改变干涉时的相位差，所以两种方式都可以实现强度调制。为了使调制器能够工作在最佳状态，还需对调制器施加一个直流电压，这个电压被称作直流偏置电压。当马赫曾德尔调制器的上下两臂的相移完全相同时，调制器只存在相位调制，此种工作模式被称为push-push模式。当调制器的上下两臂的电压相反时，调制器只进行强度调制，此种模式被称为push-pull模式，因此马赫曾德尔调制器都是在此种工作模式下对光进行强度调制。图2.2马赫曾德尔调制器利用电光调制器的光频梳产生方案一般可以分为单个调制器的方案和调制器的级联方案，我们首先介绍基于单个调制器的光频梳产生方案。基于双臂马赫曾德尔调制器的光频梳产生方案如图2.3所示，系统中主要包括双臂马赫曾德尔调制器、射频信号源、微波放大器、相移器、连续光光源、光谱分析仪等。图2.3基于双臂马赫曾德尔调制器的光频梳产生结构


本文编号：2960089