光学频率梳生成与其在wdm系统中应用分析

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1、西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位

2、期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要融合微波无线通信和光纤通信技术优势的微波光子学，可以实现微波信号的光学生成、处理、控制和传输，在下一代宽带无线通信和军事通信领域具有重要的应用前景。光学频率梳生成是微波光子学的关键技术之一，如何产生载波数目多、谱线间隔大、带外抑制比高、平坦度好以及稳

3、定性高的光学频率梳是目前的研究热点。本文重点关注基于电光调制器的光学频率梳生成技术，并将其应用在WDM系统中。本文在分析电光调制器的理论基础上，提出了两种基于强度调制器IM的新型光学频率梳生成方案。方案一基于两个级联的马赫–曾德尔强度调制器，通过设置射频信号幅值和直流偏置电压，实现3、5、9、15和25线的可调光学频率梳。方案二基于单个马赫–曾德尔强度调制器调制双音信号的结构，通过设置双音信号的幅值、频率和初始相位，并调节合适的直流偏置电压，实现单个IM产生9线平坦光学频率梳。分析和讨论了调制指数、直流偏置电压和初始相位等因素对这两种方案的光学频率梳平坦度的影响。鉴于光学频率梳的

4、带宽受限于调制器的工作带宽，研究并提出两种扩展光学频率梳频谱的方案。方案一利用马赫–曾德尔强度调制器工作点不同，产生奇数阶或偶数阶光边带的原理，实现谱线间隔的扩展，最终产生了15线和20线光学频率梳。方案二设置双平行马赫–曾德尔调制器DPMZM的射频信号幅值和直流工作点，利用光载波抵消的思想，实现50线宽带光学频率梳的生成。分析和讨论了调制指数与所提方案光学频率梳性能的关系。利用VPI仿真软件和实际实验对上述方案进行了验证。最后，基于单个DPMZM产生5线光学频率梳作为光源，构建点到点WDM通信系统，利用VPI仿真实现单波10Gb/s数字信息经30千米标准单模光纤传输后，系统误码

5、率BER较小。关键词：微波光子学，光学频率梳，电光调制器，WDM系统论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTMicrowavephotonicsintegratetheadvantageofmicrowavewirelesscommunicationandopticalcommunication.Photonicgeneration,processing,controlanddistributionofmicrowavesignalscanberealizedbymicrowavephotonics.Whichhasimporta

6、ntapplicationsinthenextbroadbandwirelesscommunicationandmilitarycommunication.Andgenerationofopticalfrequencycomb(OFC)isoneofthekeytechnologies.Howtogenerateopticalfrequencycombwithmorelines,largespacing,hightone-to-noise,flatnessandstabilityisthecurrenthotspot.Thisarticlefocusesonthegenerati

7、onofopticalfrequencycombanditsapplicationinWDMsystem.Basedonthetheoryofelectro-opticmodulator,weproposetwonovelschemesforopticalfrequencycombgenerationbyusingintensitymodulators.Schemeonegenerateantunableopticalfrequencycombwith3,5,9,15and25l