光子微波信号稳相传输技术研究
微波光子学是一门新兴的热门学科，其中光子微波信号稳相传输是一个非常有潜力的研究方向。光纤具有很多优点:低损耗，大带宽，抗电磁干扰能力强，因此光纤是进行信号传输的理想方案。但是在传输过程中，温度和压力等因素会影响传输信号在光纤中的延时，导致远端接收到的信号相位不稳定。因此需要搭建稳相传输系统，保证传输信号相位的稳定性。 本文首先介绍了光纤传输特性和相位纠正的基本原理，明确了搭建稳相传输系统的重要性和必要性。同时阐述了慢光技术及其实现，并简要分析了基于微波鉴相器和迈克尔逊干涉仪的稳相传输系统。 然后介绍了保证稳相传输系统顺利实现的关键技术—马赫曾德尔(MZ)调制器偏置控制技术。MZ调制器是高速光通信的核心器件，工作过程中，其偏置工作点可能会发生漂移，造成调制失真，因此对MZ调制器进行偏置控制非常必要。通过数学建模分析输入输出信号，可以找出包含偏移信息的谐波分量。在此基础上，提出自动偏置控制系统方案。 接着介绍了光纤光栅的性质，温度和应力会改变光纤光栅的时延特性。利用啁啾光纤光栅的特性，我们搭建了光路移相系统。通过光纤拉伸平台调节系统延时，实现了对2.4GHz微波信号76ps的延时。在完成光路移相的基础上，进行了接收电路的设计。结合电学移相和光学移相，完成了8.4GHz微波信号1/2π，π，3/2π的稳定移相。 最后介绍了半导体光放大器(SOA)的移相特性，通过双折射效应实现慢光，并在此基础上搭建了基于SOA的稳相传输系统。对信号传输进行数学分析，发现SOA的发射功率和偏置电流是影响移相大小的关键因素。对系统进行测试，完成了10GHz微波信号1/2π和π的稳定移相。
微波光子学;光纤传输;相位纠正;MZ调制器;偏置控制
东南大学
硕士
物理电子学
孙小菡;陈翰
2014
中文
TN911.6
80
2015-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）