鈮酸鋰電光調(diào)制器及Radio over Fiber組網(wǎng)設計.pdf

1、云計算和大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，對通信系統(tǒng)信息傳輸速率提出了更高的要求，光纖由于其大帶寬、抗干擾能力強、成本低等優(yōu)點被廣泛應用于光通信網(wǎng)絡中。光通信系統(tǒng)中比較關鍵的器件之一為調(diào)制器，調(diào)制器在高速數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)中都發(fā)揮著重要的作用。RoF技術可以解決光纖覆蓋靈活性差的缺點，與無線通信相結合，提高了信息的傳送距離和覆蓋范圍，且通過簡化基站設計和中心站匯聚復雜設備的設計，大大降低了系統(tǒng)的運營成本。
　　本文主要包含兩部分工作:基于

2、鈮酸鋰材料的相關光波導器件的研究和RoF組網(wǎng)相關的設計。本文研究內(nèi)容如下:
　　首先對高速光通信系統(tǒng)應對通信要求飛漲的優(yōu)勢和RoF及其關鍵器件鈮酸鋰調(diào)制器進行了簡單的介紹，對鈮酸鋰材料的重要物理特性電光效應和雙折射效應進行了相應理論基礎的介紹以及分別用于電光調(diào)制和偏振復用的原理分析推導，并對MZ調(diào)制的原理以及MZ調(diào)制器的設計性能參數(shù)提出了要求。
　　對多模干涉理論及自影像效應進行了相關介紹并以此為基礎設計了以鈮酸鋰為材料的輸

3、出相差為π/2和輸出相差為0的MMI耦合器，它們是本文光波導設計中的耦合器部分的結構。以輸出相差為π/2的MMI耦合器為分光和合光結構，設計了以鈮酸鋰為材料的基于MZI結構的偏振復用解復用器，為和鈮酸鋰調(diào)制器集成提供了條件。
　　以輸出相差為0的MMI耦合器代替?zhèn)鹘y(tǒng)Y分叉設計的MZM，以輸出相差為π/2的MMI耦合器代替?zhèn)鹘y(tǒng)IQ調(diào)制中的移相器結構，以MZM為強度調(diào)制器結構設計了鈮酸鋰材料IQ調(diào)制器，并和偏振復用解復用器集成在同一塊

4、鈮酸鋰基片上設計了集成偏振復用IQ調(diào)制器，該集成調(diào)制器為全鈮酸鋰薄膜材料，全部采用MMI耦合結構。
　　通過對高速模擬電光調(diào)制器的分析介紹了行波電極的選用原則及準靜態(tài)保角變換的數(shù)學分析方法，根據(jù)鈮酸鋰晶體的z切向、調(diào)制電場和TE、TM線偏振的關系，分別設計了工作在TE和TM模式下的CPW行波電極和MSL行波電極結構，使得調(diào)制器可以利用最大電光系數(shù)，減少為了獲得單一偏振態(tài)而帶來的光能量損耗，提高了調(diào)制帶寬和調(diào)制效率。
　　最后