基于雙波長激光器產生毫米波技術研究及其性能分析.pdf

1、隨著通信技術的發(fā)展，用戶對通信業(yè)務移動化和寬帶化的需求日益增強。光載無線通信(ROF)作為一門新興的寬帶接入技術，滿足了通信系統(tǒng)大容量和移動化的要求。毫米波作為ROF系統(tǒng)的發(fā)射源和本振源，其性能和生成方法對ROF系統(tǒng)至關重要。目前主要使用光學方法生成毫米波，相比具有大相位噪聲的電子學方法，光子學方法有很大的優(yōu)勢，但同時也有不足。本文針對毫米波光學生成技術展開研究，在二次外差法的基礎上，提出了一種基于雙波長激光器產生毫米波的方案，并對影響

2、該方案的因素做了理論和仿真分析，其中包括系統(tǒng)相位噪聲、激光器線寬及光纖色散等因素。本文的研究工作主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
　　(1)首先介紹了研究課題的背景意義。重點介紹了ROF技術，包括ROF系統(tǒng)原理、結構分類及系統(tǒng)技術優(yōu)勢，并分析了ROF技術的應用現(xiàn)狀。
　　(2)介紹了毫米波及毫米波通信，包括毫米波傳播方式及毫米波通信的優(yōu)勢。分析了目前已有的光生毫米波的原理和系統(tǒng)結構，包括直接強度調制、外部調制技術、上變頻技術和光外差

3、技術等，并分析了各種技術的優(yōu)勢和不足。
　　(3)在二次外差法的基礎上，提出了一種基于雙波長激光器產生毫米波的方案。詳細介紹了方案中應用到的光學器件的結構原理和數(shù)學模型，包括馬赫曾德爾調制器（雙平行馬赫曾德爾調制器）、光電檢測器和光纖布拉格光柵。給出了該方案的系統(tǒng)原理圖，并對該方案進行了理論分析，得到了八倍頻于本振信號的毫米波，并通過光學仿真軟件OptiSystem對該系統(tǒng)進行仿真，得到了60GHz的毫米波，通過仿真分析驗證了該方

4、案的可行性。
　　(4)對影響本方案系統(tǒng)性能的因素進行了探討，包括系統(tǒng)相位噪聲、光纖色散及激光器線寬。通過理論分析，得到了產生毫米波功率代價與光纖長度、毫米波功率代價與激光器線寬關系的數(shù)學模型。并通過Matlab仿真，得出了毫米波功率代價隨著光纖色散的增大、激光器線寬的增加而增大的結論。并通過OptiSystem仿真，得到了不同激光器線寬條件下系統(tǒng)的眼圖及誤碼率，進一步說明了激光器線寬對系統(tǒng)性能的影響。通過理論分析建立數(shù)學模型，得