基于电光相位调制器的微波信号产生与处理

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1、浙江大学信息与电子工程系博士学位论文基于电光相位调制器的微波信号产生与处理姓名：陈斌申请学位级别：博士专业：电磁场与微波技术指导教师：章献民20090401浙江大学博士学位论文摘要微波光子学是研究微波和光子信号相互作用的一门交叉学科。随着无线通信的频段进入到毫米波段和光通信网络带宽的进一步增加，微波光子学将在下一代通信网络中扮演更加重要的角色．为了实现光信号与微波信号的相互作用，电光调制器在大部分的微波光子学系统中都是不可或缺的组成部分．相位调制器作为最简单的电光调制结构，任何一块具有电光效应的晶体或者聚合物都可以构成相位调制器．与

2、常用的马赫一曾德尔强度调制器相比，电光相位调制器具有结构简单、插入损耗低、不需要直流偏置电路等优点。本论文的主要内容就是研究基于电光相位调制器的微波信号产生与处理，主要内容包括：相位调制到强度调制转换的理论与实践．可以利用光纤色散、光滤波器和布里渊散射等来实现相位调制到强度调制的转换，最后通过实验证明可以利用一个光纤光栅来同时实现相位调制到强度调制的转换和链路效率的提高．基于相位调制器的微波光子滤波器。对利用相位调制器实现带通型的微波光子滤波器进行了理论分析和仿真，总结了基于相位调制器实现负抽头微波光子滤波器的方法，实验演示了基于相

3、位调制和布里渊散射的单通带微波光子滤波器．相位调制器在超宽带系统的应用。分析和总结了利用相位调制的特点来构建超宽带脉冲产生系统的各种方案，提出并实验演示了基于相位调制器和窄带光纤光栅的可调谐超宽带滤波器，得到了3-dB通带为3．3-10．6GHz的线性相位滤波器．基于相位调制器的全光微波产生。理论分析了当相位调制信号的载波分量被部分抑制时得到的各阶电谐波的大小，提出了基于相位调制和布里渊载波抑制的全光微波产生方案，并实验得到了高质量的微波信号．相位调制器在光子微波频率交换中应用．总结了使用相位调制器的光子微波频率变换方法，提出了基于

4、相位调制器和光子晶体光纤布里渊激光器的光子微波上变频方案，在3GHz和5GHz中频信号输入的情况下，分别得到了12．76GHz和14．76GHz的上变频信号．使用相位调制器的优点是可以避免输入的中频信号出现在最后得到的上变频信号谱中。关键词微波光子学，电光相位调制器，强度调制，光纤光栅，微波光子滤波器，超宽带，微波产生，微波频率变换n浙江大学博士学位论文AbstractMicrowavephotonicsisaninterdisciplinaryareathatstudiestheinteractionbetweenmicrowav

5、eandopticalsignals．、胍ththefrequencyofwirelesscommunicationenteringmillimeter-waveregionandthebandwidthincreasinginopticalcommunicationnetwork,microwavephotonicswillplayamoreimportantroleinthenextgenerationcommunicationnetwork．Torealizetheinteractionbetweenmicrowaveando

6、pticalsignals，anexternalelectro-opticmodulatorisindispensableinmostmicrowavephotonicsystems．Asthemostsimpleelectro—opticmodulationstructure，electro—opticphasemodulatorsCanbemadeupofanycrystalsororganicpolymerswithelectro—opticeffects．IncomparisontocommonMach-Zehnderint

7、ensitymodulators，phasemodulatorsofferseveraladvantages，suchaSsimplestructure，lowloss，andnobiasingcircuitrequired．ThemicrowavesignalgenerationandprocessingbaSedonelectro—opticphasemodulatorsisdeeplystudiedinthisthesis．Themaincontentofthethesisisdividedintofivepartsasfol

8、lows：Firstly,thetheoryandpracticeinphasemodulation口M)tointensitymodulation(nvr)conversionisreviewed．PMsignalscanbecon