光注入與光反饋半導(dǎo)體激光器光生微波基礎(chǔ)研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，用戶對于無線通信的帶寬、速率要求越來越高，無線通信逐漸朝著高帶寬、高速率的方向發(fā)展。然而，在傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)中，受限于高頻電磁波在自由空間傳播時損耗較大，能夠使用的載波的頻率較低，而低頻載波提供的通信帶寬有限，已越來越難以滿足用戶的帶寬和速率需求。為此，人們提出了光載無線技術(shù)（RoF），研究利用高速大容量的光纖通信來為傳統(tǒng)的無線通信提供通信帶寬。其中光生微波技術(shù)作為 RoF技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是實(shí)現(xiàn)RoF技術(shù)

2、的基礎(chǔ)，研究光生微波技術(shù)具有應(yīng)用價值。本文主要研究利用半導(dǎo)體激光器的非線性特性來產(chǎn)生微波。半導(dǎo)體激光器作為現(xiàn)代光電信息領(lǐng)域的基礎(chǔ)器件之一，在各種通信系統(tǒng)尤其是光纖通信系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了光載無線技術(shù)的發(fā)展背景、技術(shù)原理、結(jié)構(gòu)組成及其優(yōu)點(diǎn)，介紹了常見的光生微波技術(shù)的原理及優(yōu)缺點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了基于半導(dǎo)體激光器非線性特性的光生微波技術(shù)的研究進(jìn)展；⑵介紹了半導(dǎo)體激光器的基本工作原理，推導(dǎo)了半導(dǎo)體激光器的速率方

3、程，得到了研究光注入及光反饋下半導(dǎo)體激光器非線性特性的速率方程模型；⑶數(shù)值仿真了光注入下半導(dǎo)體激光器的基本非線性輸出特性，通過仿真分析各個參數(shù)對單周期振蕩光生微波的影響，總結(jié)和討論了單周期振蕩光生微波技術(shù)的基本特點(diǎn)；⑷實(shí)驗(yàn)研究了光注入半導(dǎo)體激光器的基本非線性特性，分析了外部光注入強(qiáng)度、失諧頻率和從激光器偏置電流對單周期振蕩光生微波特性的影響，并利用光反饋改善了單周期振蕩光生微波的線寬，使微波線寬從10MHz左右減小到了130kHz左右。