光学频率梳的产生及其在微波光子学中的应用

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1、中图分类号：TN249论文编号：102870416-S035学科分类号：080904硕士学位论文光学频率梳的产生及其在微波光子学中的应用研究生姓名戈小忠学科、专业电磁场与微波技术研究方向微波光子学指导教师潘时龙教授张方正讲师南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一五年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicInformationEngineeringOpticalfrequencycombgenerationanditsapp

2、licationsinMicrowavePhotonicsAThesisinElectromagneticfieldandmicrowavetechnologybyGeXiaozhongAdvisedbyProf.PanShilongLecturerZhangFangzhengSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember，2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标

3、注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着现代通信网络技术的发展，人们对视频传输、高清电视和超级计算机互联等服务的需求越来越多，信息的需求量正在爆炸式增长。信息网络技术的发展有力的推动了微波通信和光纤通信的发展，逐步产生了一个新的研究领域：微波光子

4、学，微波光子学集合了微波和光学的优点和特长，具有巨大的潜力。而无论是在光任意波形产生以及光子信号处理技术等微波光子学的研究方向中光频梳信号都是进行研究必不可少的组成部分。所以在微波光子技术的进一步研究中，对高质量的光频梳信号的产生的研究是非常迫切和必要的。本文以光频梳信号的产生及其在微波光子中应用为主要研究方向，在高质量的光频梳信号的产生，基于光频梳的脉冲微波信号产生和基于光频梳的微波信号稳定相位传输等方面提出新方法和新思路，开展了以下两个方面的工作：1.在高质量光频梳信号的产生方面，对光频梳信号的产生方法进行了理论分析和实验研究，提出了光频梳信号产生的新方

5、法：提出了一种基于偏振调制器和马赫增德尔干涉仪的光频梳产生方案，成功产生了梳齿个数分别为7、9和11的光频梳；提出了一种基于偏振调制器和马赫增德尔干涉仪的两级相干光频梳产生方案，进一步增加了子载波个数，具有产生的载波个数多，平坦度好，子载波重复频率可调谐等优势，具有良好的实用性；提出了基于受激布里渊散射效应与斯托克斯波循环回路的光频梳产生方案。该方案中采用了斯托克斯波循环回路降低SBS阈值的方法，增加了产生的光频梳的梳齿个数，提升了平坦度，同时有效地抑制了腔模的产生。2.研究了光频梳在微波光子学领域中相关应用。提出了光学频率梳在脉冲微波信号产生，微波信号稳定

6、相位传输中的应用方案：提出了一种基于频谱整形和频时映射的频率相位可调脉冲微波信号的光子学产生方法。采用了由DGDE、PolM和起偏器构成的梳状光滤波器作为频谱整形器，使得产生的脉冲微波信号的频率和相位具有可调谐性；提出了一种基于频谱整形和频时映射的利用平衡探测得到的无背景干扰脉冲微波信号的光子学产生方法。采用了由DGDE、两个PC和PBS构成的梳状光滤波器作为频谱整形器，利用平衡探测消除了低频背景干扰，同时使得到信号的振幅加倍，得到了无背景干扰的脉冲微波信号；提出了一种基于光频梳和多芯光缆的微波信号稳定相位传输方案，采用了光频梳作为传输信号，通过无源的相位纠

7、正的方法，消除了微波信号在光纤传输过程中引入的延时抖动。关键词：微波光子学，光频梳，脉冲信号产生，稳相传输I光学频率梳的产生及其在微波光子学中应用ABSTRACTWiththedevelopmentofthetechnologyofthemoderncommunicationandnetwork,therequestofvideotransmission,HDTV,andsupercomputerbecomemoreandmore,whichmakestherequestoftheinformationexplosivelygrows.Thedevelopm

8、entofinformationtechnology