基于DP-QPSK调制回路产生高性能微波频率梳的研究
发布时间：2021-09-19 20:02
微波频率梳（MFC）能够提供多频微波信号,并且具有强大的穿透力、精确的谱线间距和较宽的频带范围等优点,因此在宽带无线通信、雷达制导和遥感探测等领域应用广泛。如何产生带宽宽、平坦度好、功率高的高性能微波频率梳,一直是国内外学者研究的热点。微波频率梳的产生方案主要有电学和光学两种方式,其中基于光学方式产生微波频率梳技术可以克服电子瓶颈问题,具有电学方式产生微波方式无法比拟的优势,能获得高频微波频率梳,且梳线间距易于调谐,受到了广大学者们的关注。本文提出了一种基于双偏振正交相移键控（DP-QPSK）调制回路产生微波频率梳方案,并对其进行了深入研究。具体研究内容如下:首先介绍了DP-QPSK调制器的工作原理,建立了其完善的理论模型,理论推导了激光经过DP-QPSK调制器产生2条、3条、4条谱线时的工作条件,并利用光通信系统设计软件Optisystem进行仿真,分别得到了光经过DP-QPSK调制器产生2条、3条、4条谱线输出。然后建立了基于DP-QPSK调制回路产生的微波频率梳完善的理论模型,并利用Optisystem对该方案进行了仿真研究,研究了激光器的线宽、输入功率、射频驱动信号RF和光电探...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
RoF系统结构原理图
南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文 第一章 绪论行详细的介绍。（1）基于半导体激光器的非线性动力学态产生微波频率梳2007 年，美国加州大学的 S.C Chan 等人提出了一种基于谐波频率锁定产生精密微波频率梳的方案[47]，具体结构如图 1.2 所示。通过电反馈技术将激光器发出的种子光源输入到可调谐延迟中进行衰减，接着将光信号输入到光放大器中进行信号放大。放大后的光信号在回路中反馈给激光器。接着再次将光信号输入到光电探测器中进行拍频产生微波频率梳。在回路达到稳态之后，最终在输出端获得功率范围为-12dBm 至-15dBm，带宽为 3GHz 的微波频率梳。生成微波频率梳的时域和频谱如图 1.3 所示，该方案的优点是结构简单并且易于操作，但是梳线数目较少，只有 9 根微波梳线[82]。
达到稳态之后，最终在输出端获得功率范围为-12dBm 至-15dBm，带宽为 3GHz 的微波频率梳。生成微波频率梳的时域和频谱如图 1.3 所示，该方案的优点是结构简单并且易于操作，但是梳线数目较少，只有 9 根微波梳线[82]。图 1.2 谐波频率锁定产生微波频率梳的方法（Laser diode：激光二极管；Attenuator：衰减器；Microwave Synthesizer：微波频率合成器）
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双环混频光电振荡器的可调谐微波频率梳产生[J]. 麻艳娜,黄添添,王文睿,宋开臣. 物理学报. 2018(23)
[2]级联光注入半导体激光器产生超宽带微波频率梳[J]. 蒋鑫,方捻,王陆唐. 激光与光电子学进展. 2018(12)
[3]雪崩光电二极管APD的噪声特性研究[J]. 薛凌云. 南方农机. 2017(22)
[4]基于DP-QPSK调制器的光域微波矢量信号发生器[J]. 王文轩,黄龙. 光通信技术. 2017(08)
[5]基于单光频梳的卫星通信多频段变频方法[J]. 林涛,赵尚弘,朱子行,李轩,郑秋容,屈坤,胡大鹏. 光学学报. 2017(06)
[6]微波遥感应用现状综述[J]. 雷博恩,王世航. 科技广场. 2016(06)
[7]基于双平行马赫-曾德尔调制器的光子倍频毫米波生成的研究[J]. 张敬,王目光,邵晨光,李唐军,简水生. 光学学报. 2014(03)
[8]基于光载波抑制调制的星间微波光子下变频研究[J]. 李轩,赵尚弘,张薇,朱子行,韩磊,赵静. 光电子.激光. 2013(07)
[9]光通信用雪崩光电二极管（APD）频率响应特性研究[J]. 莫秋燕,赵彦立. 物理学报. 2011(07)
[10]一种新的微波/毫米波产生方法[J]. 孙金光,李福超,魏小辉,陈海燕. 现代电子技术. 2011(04)
博士论文
[1]ROF系统中光学产生毫米波及相关技术的研究[D]. 陈国杰.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]高性能光学频率梳产生技术的研究[D]. 高迪.南京邮电大学 2016
[2]DP-QPSK相干光通信系统关键技术研究[D]. 朱耀中.北京交通大学 2016
[3]基于微波光子学的微波信号生成技术研究[D]. 刘文雅.西安电子科技大学 2015
[4]基于非相干光反馈半导体激光器产生微波频率梳[D]. 赵茂戎.西南大学 2015
[5]基于电光外调制的高倍频微波信号光子学生成研究与实验[D]. 周威.西南交通大学 2014
[6]基于倍频和延时自外差的光生微波方法研究[D]. 朱海玲.西南交通大学 2013
[7]人体微波肿瘤治疗中的热场分析及应用[D]. 常玉梅.南京理工大学 2009
本文编号：3402245
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
RoF系统结构原理图
南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文 第一章 绪论行详细的介绍。（1）基于半导体激光器的非线性动力学态产生微波频率梳2007 年，美国加州大学的 S.C Chan 等人提出了一种基于谐波频率锁定产生精密微波频率梳的方案[47]，具体结构如图 1.2 所示。通过电反馈技术将激光器发出的种子光源输入到可调谐延迟中进行衰减，接着将光信号输入到光放大器中进行信号放大。放大后的光信号在回路中反馈给激光器。接着再次将光信号输入到光电探测器中进行拍频产生微波频率梳。在回路达到稳态之后，最终在输出端获得功率范围为-12dBm 至-15dBm，带宽为 3GHz 的微波频率梳。生成微波频率梳的时域和频谱如图 1.3 所示，该方案的优点是结构简单并且易于操作，但是梳线数目较少，只有 9 根微波梳线[82]。
达到稳态之后，最终在输出端获得功率范围为-12dBm 至-15dBm，带宽为 3GHz 的微波频率梳。生成微波频率梳的时域和频谱如图 1.3 所示，该方案的优点是结构简单并且易于操作，但是梳线数目较少，只有 9 根微波梳线[82]。图 1.2 谐波频率锁定产生微波频率梳的方法（Laser diode：激光二极管；Attenuator：衰减器；Microwave Synthesizer：微波频率合成器）
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双环混频光电振荡器的可调谐微波频率梳产生[J]. 麻艳娜,黄添添,王文睿,宋开臣. 物理学报. 2018(23)
[2]级联光注入半导体激光器产生超宽带微波频率梳[J]. 蒋鑫,方捻,王陆唐. 激光与光电子学进展. 2018(12)
[3]雪崩光电二极管APD的噪声特性研究[J]. 薛凌云. 南方农机. 2017(22)
[4]基于DP-QPSK调制器的光域微波矢量信号发生器[J]. 王文轩,黄龙. 光通信技术. 2017(08)
[5]基于单光频梳的卫星通信多频段变频方法[J]. 林涛,赵尚弘,朱子行,李轩,郑秋容,屈坤,胡大鹏. 光学学报. 2017(06)
[6]微波遥感应用现状综述[J]. 雷博恩,王世航. 科技广场. 2016(06)
[7]基于双平行马赫-曾德尔调制器的光子倍频毫米波生成的研究[J]. 张敬,王目光,邵晨光,李唐军,简水生. 光学学报. 2014(03)
[8]基于光载波抑制调制的星间微波光子下变频研究[J]. 李轩,赵尚弘,张薇,朱子行,韩磊,赵静. 光电子.激光. 2013(07)
[9]光通信用雪崩光电二极管（APD）频率响应特性研究[J]. 莫秋燕,赵彦立. 物理学报. 2011(07)
[10]一种新的微波/毫米波产生方法[J]. 孙金光,李福超,魏小辉,陈海燕. 现代电子技术. 2011(04)
博士论文
[1]ROF系统中光学产生毫米波及相关技术的研究[D]. 陈国杰.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]高性能光学频率梳产生技术的研究[D]. 高迪.南京邮电大学 2016
[2]DP-QPSK相干光通信系统关键技术研究[D]. 朱耀中.北京交通大学 2016
[3]基于微波光子学的微波信号生成技术研究[D]. 刘文雅.西安电子科技大学 2015
[4]基于非相干光反馈半导体激光器产生微波频率梳[D]. 赵茂戎.西南大学 2015
[5]基于电光外调制的高倍频微波信号光子学生成研究与实验[D]. 周威.西南交通大学 2014
[6]基于倍频和延时自外差的光生微波方法研究[D]. 朱海玲.西南交通大学 2013
[7]人体微波肿瘤治疗中的热场分析及应用[D]. 常玉梅.南京理工大学 2009
本文编号：3402245
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