微波光子学中微波与超宽带信号光学产生技术研究

摘要

微波光子学是光纤通信与微波通信相结合的一项新技术，结合了光纤技术和无线技术诸多优点，可应用在下一代宽带无线接入网络、卫星通信、电子对抗、雷达、传感器网络等系统。光生高品质微波与超宽带信号作为微波光子学的关键技术，正成为研究热点方向。本文主要研究了高品质微波信号和超宽带信号的光学产生方法以及链路性能分析。
　　 本文首先介绍了光生微波信号理论模型，简单分析了DSB、SSB和OCS三种调制技术。在分析比较两种光学方法生成高倍频因子的微波信号基础上，提出了一种基于并行MZ调制器加偏振状态旋转滤波器来产生高品质的八倍频光毫米波信号，将2.5Gb/s的OOK信号调制到60GHz的光毫米波上，研究了该系统的传输性能。仿真模拟显示，该系统经过25km的光纤传输没有明显受到相位噪声影响。然后，研究了微波光子链路性能参数，探讨提高链路性能的方法，仿真分析光纤延迟线链路参数。最后，在介绍几种光学方法生成超宽带信号基础上，本文分析了基于MZ调制器产生一阶及二阶超宽带信号，研究了超宽带信号的光纤传输能力，提出了在光域对超宽带信号实现上变频的系统。理论分析和仿真结果显示，色散补偿技术可以抑制光纤色散，减小色散对上变频超宽带信号的影响。该系统实现超宽带信号光学产生与上变频，并实现UWB-over-fiber传输，系统结构简单，易于实现，具有很好的应用前景。