基于光子学方法的微波频率测量研究

摘要

在电子对抗中，雷达在信息的获取和精确制导领域发挥着重要的作用，因此对于雷达信号的截获与分析是十分重要的。传统的基于电子器件的微波频率测量技术虽然技术较为成熟，测量精度较大，但其存在一个难以避免的缺点——测量带宽窄。微波光子频率测量采用光子技术处理微波信号，带来了一些光纤系统的优点:宽带宽、体积小、重量轻、抗电磁干扰等等。
　　论文首先介绍了本论文的研究背景以及以往的一些微波光子频率测量方法。接着分析了三种基于光子学方法微波频率测量的方案。
　　论文第二章提出的实验构架基于相位调制，相较于之前提出的研究，有更大的测量范围。测量系统中使用了两路光波和两段光纤来构建同微波频率相关的幅度比较函数ACF。利用多个ACF共同来确定微波频率值，这样可测量的微波频率范围可以加大，同时通过使用拥有较大斜率的ACF函数可以提高测量精度。实验成功的实现了微波频率8至20GHz的频率测量，测量误差在±150 MHz以内。
　　第三章论文研究了基于保偏光纤sagnac环的微波频率测量方案，这种实验系统只需要使用一个激光光源以及两个直流PD，系统结构较为简单，同时通过优化系统参数能够得到较大的ACF函数变化范围，因而其测量精度较高。
　　文章第四章中提出了基于波导微环谐振器微波频率测量方法，文章对手测量方案进行了理论分析，并且通过仿真模拟得到其ACF函数在0～20GHz范围内能够变化7dB。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 微波光子学简介

1．2．1 微波光子滤波器

1．3 微波频率测量方法总结

1．3．1 电子微波频率测量

1．3．2 功率监测方法微波频率测量

1．3．3 利用保偏光纤的微波频率测量

1．3．4 高分辨率频率测量系统

1．4 微波光于频率测量未来发展方向

1．5 本论文的研究工作

2 基于相位调制器微波频率测量

2．1 基于相位调制器微波频率测量原理

2．1．1 相位调制微波光纤传输特性

2．1．2 基于相位调制器微波频率测量

2．1．3 光纤长度的确定

2．2 相位调制器微波频率测量实验结果与分析

2．2．1 微波功率值对测量的影响

2．2．2 温度以及光源波长漂移对频率测量的影响

3 基于sagnac环的微波频率测量系统

3．1 sagnac效应以及保偏光纤

3．1．1 sagnac效应

3．1．2 保偏光纤

3．2 基于sagnac环的微波频率测量原理与实验方案

3．2．1 基于sagnac环的微波频率测量原理

3．2．2 保偏光纤长度分析

4 集成波导微环谐振器微波频率测量

4．1 全通型波导微环谐振器理论模型

4．2 集成波导微环谐振器微波频率测量原理

4．3 集成波导微环谐振器微波频率测量模拟仿真

4．3．1 集成波导微环谐振器微波频率测量模拟仿真

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢