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文檔簡介
1、微波光子學(xué)是融合了微波技術(shù)與光學(xué)技術(shù)的新型交叉學(xué)科,近幾十年發(fā)展尤為迅速,其應(yīng)用涉及到微波和光學(xué)領(lǐng)域的各個(gè)方面。光奈奎斯特脈沖是微波光子學(xué)信號生成中的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來,作為互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)基礎(chǔ)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)面臨的壓力越來越大,擴(kuò)容措施刻不容緩。通常人們采用增加信道帶寬的辦法,但是頻率資源是有限的,因此人們開始研究如何提高頻譜利用效率。理論上奈奎斯特信號具有最小的信號帶寬,但是受到電子器件帶寬及采樣速率的限制,在電域很
2、難產(chǎn)生高速信號,而全光奈奎斯特信號既能實(shí)現(xiàn)高速信號產(chǎn)生,又能提高頻譜效率,具有極大的應(yīng)用前景。此外,該脈沖在全光信號處理,光譜學(xué),光存儲(chǔ)等方面也有著重要的應(yīng)用,所以引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。
生成光奈奎斯特脈沖信號的方法有多種,一些側(cè)重于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的簡單與靈活,一些側(cè)重于生成的脈沖的參數(shù)及質(zhì)量。本文主要研究的是基于傅里葉變換的時(shí)頻二元性的Sinc型光奈奎斯特的直接生成方法。首先使用電光調(diào)制器生成具有窄線寬、振幅相等、相位呈線性
3、變化的均勻光學(xué)頻率梳,也稱為光梳,經(jīng)時(shí)頻變換后,在時(shí)域直接生成序列Sinc型光奈奎斯特脈沖,簡記為Sinc脈沖。
本文首先研究了使用單個(gè)強(qiáng)度調(diào)制器(IM),單個(gè)雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器(DPMZM),兩個(gè)級聯(lián)IM,兩個(gè)級聯(lián)DPMZM的方案,分別生成了滿足條件的3線、5線、9線、25線不同頻率間隔的光梳,經(jīng)過時(shí)頻變換后生成Sinc型光脈沖。并分析了級聯(lián)調(diào)制器時(shí),其參數(shù)設(shè)置應(yīng)該滿足的條件。在此基礎(chǔ)上提出了使用DPMZM與IM生成Si
4、n脈沖的方案,其頻域生成的是滿足上述條件的15線光梳,通過改變輸入射頻頻率可以改變生成Sinc脈沖的重復(fù)速率及過零脈寬。并對這些方案進(jìn)行了公式推導(dǎo)與VPI軟件仿真驗(yàn)證,最后使用Matlab軟件對比在歸一化的頻率下,不同的光梳線對應(yīng)的Sinc脈沖。
本文還研究了Sagnac環(huán)效應(yīng),利用該效應(yīng),提出了在Sagnac環(huán)中加入IM,形成S-IM方案,生成了5線光梳的Sinc型光奈奎斯特脈沖方案。然后利用級聯(lián)調(diào)制原理結(jié)合S-IM環(huán)設(shè)計(jì)了
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