c波段微波信号相干光传输关键技术研究

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1、－ＩＩ朵丢如泼＊著Ｉ隱ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡｆ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＩＩ＃————＇论文题目、ｃ波段微波信号相干光传输关键技术妍究专业学位类别工程硕壬学号２０１３２２０５０１０７作者姓名童跨：指导教师廖云妍究员■－—￣￣Ｈｂ＇｜分类号密级注1UDC学位论

2、文C波段微波信号相干光传输关键技术研究（题名和副题名）童玲（作者姓名）指导教师廖云研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称光学工程提交论文日期2016.04.12论文答辩日期2016.05.17学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONKEYTECHNOLOGYOFC-BANDMICROWAVESIGNALCOHERENTOPTICALTRANSMISSIONAMast

3、erThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:TongLingSupervisor:LiaoYunSchool:SchoolofOptoelectronicInformation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。据我所知及取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研

4、究成果，也不包含为获得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己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名；壹旅日期：年芝月乃日论文使用授权＼本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。

5、（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）＼作者签名；师签名：＿＿导曰期＞；年玉月＞３日摘要摘要微波信号光纤传输具有通信容量大、传输损耗低、带宽高、易于维护、安全性好等特点，并且微波信号的相干光探测技术解决了直接探测灵敏度低、功率受限的问题，所以微波信号在无线通信系统、雷达系统和卫星通信系统等领域应用广泛。本论文主要研究C波段（3.7-4.2GHz）模拟信号相干传输技术，理论分析三种调制方法和其相干检测方式，以及调制过程中的非线性特性，设计了强度调制外差检测光纤传输系统。本论文首先对三种调

6、制方法（AM、PM、FM）与零差和外差的相干检测方式进行了理论分析。分析三种调制过程，观察频谱变化，之后对三种调制方式对应的相干解调理论进行了推导，得出幅度调制是微波信号传输最适合的方式。本论文分析以LiNbO为衬底的MZ调制器在调制过程中产生的非线性特征，3由调制特性曲线，可以看出MZ调制器的标准工作点在V2处，通过对非线性误差值的分析可知，当调制信号与标准工作点偏离越大时，线性效果越差。由调制器透过率的计算结果表明，输出的调制光中含有高次谐波分量，高次谐波与基波之比随着调制深度的增大而增大。分析了调制

7、信号为多频信号时产生的互调失真，得出非线性特征与调制深度有关，可以通过改变调制深度来适量的控制非线性。本论文分析光纤传输链路的噪声构成，对微波信号强度调制-直接检测时接收灵敏度与载噪比之间的关系、以及相干检测时本振光、信号光功率与载噪比的关系进行仿真，结果显示零差检测比外差检测灵敏度高3dB。当载噪比为20dB时，得到最佳值分别为：P0.3mW，P45.86dmB（外差检测）；P0.3mW，LSLP48.87dmB（零差检测）。随着强度噪声系数的增加，载噪比不断减小，并S最终趋于稳定。研究表明M

8、Z-LiNbO的强度调制和外差检测是宽带长距离光纤传输模拟信号3的最佳方案。设计了C波段微波信号传输200km通信系统，在最佳本振光与信号光功率值处，发射机功率为3.14dBm。并在Optisystem平台上用外差异步检测方式搭建链路，链路仿真得到了混频后的信号光谱图和解调后信号的频谱图。关键词：相干光通信，相位调制，非线性，相干解调IABSTRACTABSTRACTTheopticalfibertransmis