基于光纖鎖模腔的光子微波信號產(chǎn)生技術(shù)研究.pdf

1、微波光子技術(shù)是利用光子技術(shù)的優(yōu)勢完成微波頻段信號產(chǎn)生與處理的一門新興技術(shù)，與傳統(tǒng)的微波技術(shù)相比有抗電磁干擾能力強(qiáng)、傳輸損耗小、傳輸頻帶大等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用到航空、通信等多個領(lǐng)域。在微波光子技術(shù)中，光生微波信號是重要的一環(huán)，它是決定整個微波光子系統(tǒng)性能的決定因素之一，因此引起了廣泛的關(guān)注和大量的研究。在光子微波信號產(chǎn)生的眾多手段中，光纖鎖模腔可產(chǎn)生高頻微波信號同時又避免了比較困難的譜線濾波環(huán)節(jié)，是一種極具潛力的方法。本論文主要在利用光纖鎖

2、模腔中的有理數(shù)諧波鎖模產(chǎn)生高重復(fù)頻率的微波信號并在系統(tǒng)性能優(yōu)化和功能拓展等方面開展了研究工作。
　　論文首先對微波光子技術(shù)及鎖模技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題進(jìn)行了總結(jié)和闡述，并針對鎖模技術(shù)里的有理數(shù)諧波鎖模進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析。通過分析可以發(fā)現(xiàn)有理數(shù)諧波鎖模產(chǎn)生高頻微波信號存在的主要問題是當(dāng)倍頻階數(shù)變大時脈沖幅度不均衡，這是由系統(tǒng)中存在的超模噪聲和幅度噪聲導(dǎo)致。針對存在的問題，本論文開展了兩項主要工作：（1）為擴(kuò)展光生微波系統(tǒng)功能，

3、實現(xiàn)超模抑制的多路微波信號輸出，我們提出了一種新型的有理數(shù)諧波鎖模結(jié)構(gòu)。方案用波分復(fù)用器構(gòu)成雙環(huán)路結(jié)構(gòu)，通過調(diào)諧環(huán)路內(nèi)部的光延時線改變其腔長得出不同倍頻的微波信號輸出，通過兩路光信號在半導(dǎo)體光放大器內(nèi)部的增益競爭作用實現(xiàn)超模抑制。該方案不需加額外器件，可以同時輸出具有大范圍超模抑制效果的多路不同倍頻的微波信號。（2）提出了一種抑制幅度噪聲的新方案，方案中我們構(gòu)建了一個可調(diào)諧的光纖有源濾波器，可以對鎖模脈沖進(jìn)行濾波進(jìn)而獲得平坦的光脈沖輸出