光鎖相環(huán)環(huán)路設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、星間通信領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，要求通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高的帶寬，數(shù)據(jù)率和傳輸距離。激光通信相對(duì)于傳統(tǒng)的微波通信體現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢(shì)。相干光通信技術(shù)可以提高接收靈敏度，增強(qiáng)信號(hào)傳輸?shù)目垢蓴_能力，適合光信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸，在空間光通信領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用價(jià)值。光頻鎖相環(huán)作為相干光通信的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)本振波與信號(hào)波相位同步，具有很大的發(fā)展空間與研究?jī)r(jià)值。
　　本文以1064nm相干光通信為課題背景，對(duì)光頻鎖相環(huán)技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。針對(duì)光頻鎖相環(huán)的特點(diǎn)，結(jié)

2、合對(duì)于環(huán)路系統(tǒng)性能的相關(guān)要求，進(jìn)行了環(huán)路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了相應(yīng)的機(jī)制將本地激光器的兩種頻率調(diào)諧方式有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，并且設(shè)計(jì)了程序?qū)崿F(xiàn)了系統(tǒng)的優(yōu)化。
　　本文首先介紹了相干光通信系統(tǒng)以及鎖相環(huán)技術(shù)的背景與特點(diǎn)。結(jié)合傳統(tǒng)鎖相環(huán)技術(shù)理論，對(duì)幾種常用的光頻鎖相環(huán)的工作原理進(jìn)行了介紹與分析。隨后對(duì)光頻鎖相環(huán)中的重要部件，可調(diào)諧激光器和環(huán)路濾波器進(jìn)行了介紹。區(qū)別于傳統(tǒng)鎖相環(huán)系統(tǒng)中的壓控振蕩器，文章對(duì)課題所采用的環(huán)形激光器的結(jié)構(gòu)，工作原理以及頻率調(diào)諧

3、機(jī)理進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹，并結(jié)合理論推導(dǎo)，就環(huán)路濾波器對(duì)系統(tǒng)性能的影響做了詳細(xì)的分析。結(jié)合實(shí)驗(yàn)條件，為選擇環(huán)路濾波器提供了理論依據(jù)。從鎖相環(huán)的原理入手，搭建模型對(duì)光頻鎖相環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。針對(duì)可調(diào)諧激光器的工作特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了環(huán)路頻率控制機(jī)制，并且結(jié)合理論分析，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，最終在環(huán)路總增益為2.7MHz的條件下，實(shí)現(xiàn)了鎖相環(huán)路系統(tǒng)短時(shí)間的相位鎖定，并對(duì)系統(tǒng)參數(shù)對(duì)環(huán)路相位鎖定性能的影響，以及不同的環(huán)路失鎖的類(lèi)型進(jìn)行了相關(guān)的分析。此外對(duì)環(huán)路