基于光电振荡器微波源的研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他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作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供

2、查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要高质量的微波源是一切微波应用的基础。微波源作为各种武器系统以及电子设备中的最为基础、最为核心的部件，其性能直接影响了微波系统中各种电子装备的系统性能。随着卫星通信、雷达等各种微波系统的广泛应用，大大地推动了对高性能微波源的需求。传统的微波源技术在产生高频（特别是毫米波波段）信号时往往存在信号质量不好等问题。本文研究了一种基于光电振荡器（OptoelectronicOs

3、cillator）的微波源，其输出频率高，同时具有良好的噪声性能。本文所研究的基于光电振荡器的微波源通过搭建光电混合谐振腔实现微波信号的产生。从理论上分析了光电振荡器（OEO）的基本原理和基本结构，针对OEO输出信号的边模抑制和稳定性提出了相应的解决方案。利用偏振分束、合束器来构建光域双环路OEO，进行边模的抑制；设计了腔长控制模块，通过检测输出信号的频率变化来控制光纤环路的长度，提高了输出信号的稳定度。通过系统搭建和实验证明了基于OEO的微波源的可行性与优越性。实验结果显示，该微波源输出高质量的频率20GHz左右的微波信号，其频谱

4、纯度高，线宽小于1Hz，相位噪声为-112dBc/Hz@10kHz，而且4小时内频率的稳定性达-4到10ppm。基于OEO的微波源结构简单，其输出信号具有高稳定性、高谱纯度和极低的相位噪声，有着很广阔的应用前景。关键词：光电振荡器；边模抑制；腔长控制；相位噪声ABSTRACTThehigh-qualitymicrowavesourceisthebasisofallmicrowaveapplications.Microwavesourceisthemostbasicandcentralpartofavarietyofweaponssy

5、stemsaswellaselectronicequipment,anditsperformancedirectlyaffectsthesystemperformanceofavarietyofelectronicequipmentandmicrowavesystems.Withthewideapplicationofsatellitecommunications,radarandothermicrowavesystems,thedemandforhigh-performancemicrowavesourceisgreatlypro

6、moted.Asfortraditionalmicrowavesourcetechnology,thereisoftenapoornoiseperformancewhenthehigh-frequencysignal(inparticular,themillimeter-waveband)isgenerated.Inthispaper,amicrowavesourcebasedoptoelectronicoscillatorisproposed,whichoutputfrequencyisnotlimited,andhasagood

7、noiseperformance.Themicrowavesourcepresentedinthispaper,basedontheoptoelectronicoscillator,isachievedthroughthestructuresoftheopto-electronichybridresonatormicrowavesignalgeneration.Thebasicprinciplesandstructureoftheoptoelectronicoscillator(OEO)istheoreticallyanalyzed

8、,andcorrespondingsolutionsforOEOoutputsignalofthesidemodesuppressionandstabilityisinnovativelyproposed.Usingpolarizat