波導(dǎo)微波光子器件測試系統(tǒng)設(shè)計與分析.pdf

1、隨著光通信技術(shù)與光電子技術(shù)的高速發(fā)展，形成了一門新興的交叉學(xué)科—微波光子學(xué)。微波光子鏈路是微波光子學(xué)的關(guān)鍵組成部分，可以在光域上實現(xiàn)微波信號的傳輸與處理。與傳統(tǒng)的微波鏈路相比，微波光子鏈路具有帶寬大、損耗低、體積小、重量輕、抗電磁干擾能力強等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于光通信、光傳感、智能交通、雷達、電子戰(zhàn)等領(lǐng)域。波導(dǎo)微波光子器件作為微波光子鏈路的核心器件，其性能的好壞直接影響鏈路性能的優(yōu)劣，因此對波導(dǎo)微波光子器件的精確測試就顯得尤為重要。本論文的

2、主要工作是對波導(dǎo)微波光子器件測試系統(tǒng)的研究，并利用該測試系統(tǒng)對聚合物光波導(dǎo)延時線的性能進行了測試。
　　本文首先建立了波導(dǎo)微波光子器件測試系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分—外調(diào)制微波光子鏈路的小信號模型，仿真分析了調(diào)制器輸入光功率、直流偏置點相位、半波電壓、光電探測器響應(yīng)度和激光器相對強度噪聲系數(shù)對鏈路性能的影響。
　　在此基礎(chǔ)上提出了測試系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，重點研究了Mach-Zehnder(M-Z)電光強度調(diào)制器偏置點穩(wěn)定控制系統(tǒng)。設(shè)

3、計并研制了基于數(shù)字PID控制算法的最佳線性偏置點穩(wěn)定控制系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明，當(dāng)調(diào)制器輸入光功率為7 mW，所處的環(huán)境溫度由20℃上升到50℃時，該控制系統(tǒng)可使調(diào)制器工作在最佳線性偏置點處的輸出光功率的波動小于4μW，與沒有控制系統(tǒng)時的292μW相比，調(diào)制器的輸出光功率穩(wěn)定度提高了72倍。
　　基于系統(tǒng)總體方案建立了波導(dǎo)微波光子器件測試系統(tǒng)，實驗驗證了調(diào)制器輸入光功率和調(diào)制器直流偏置點相位對鏈路性能的影響，實驗結(jié)果和理論仿真基本一致