微波信号光子学产生及处理的理论与实验研究

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1、ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣｓｃＩＥＮＣＥ顯博±学位论支１ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ：＾＾ｍＫｉ‘＇嫂ＭＭｋ／作－；ｉＶＪ＾ｌ＇－：．：！祠；禱；Ｗ遽１１＾１论文题目微波信妒生及处狸的理论与实验抑究＇＾Ｈ：学科专业光学工程ｌｌ，学号２０１０１１０５０１１０Ｉ｜｜＾胃＾＾Ｈｌ作者姓名，１＃胃廣，指导教师心巫＾＾ｉｉ分类号密级注1UDC学位论文微波信号光子学产生及处理的理论与实验研究（题名和副题名）郭勇（作者姓名）指导教师邱琪教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级

2、别博士学科专业光学工程提交论文日期2016.04论文答辩日期2016.06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。TheoreticalandExperimentalInvestigationsonMicrowavePhotonicsSignalGenerationandProcessingADoctorDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:OpticalEngineeringAuthor:GuoY

3、ongSupervisor:Prof.QiuQiSchool: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，除了文中特别加：＾＾及取得的研究成果。据我所知（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我一同王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说明并表示谢意。作者签名：＾曰期；年／月／曰论义使用授权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

4、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１＾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ｔｕ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应遵守此规定）。：作者签名：＾旁导师签名曰期：乃〇衫年／月／曰摘要摘要微波光子学（MWP）的研究价值在于，一方面，光子学以其固有特性产生的优势使微波系统具备了复杂的，或通常难以直接在微波域实现的功能（如快速调谐和可重构等）；另一方面，为传统信息与通信系统和网络提供了新的解决方案。目前MWP正在微波信号的全光产生

5、、滤波与变频、微波光子链路和光分组交换等领域取得科研和商用突破。研究微波信号光子学的产生和处理具有重要意义，本论文的主要研究内容可概括如下：1．分析了MWP的发展基础、基本原理、研究热点及意义；系统总结了微波信号的光子学产生和滤波处理两个研究方向的进展情况和发展趋势。2．对固态单向非平面环形振荡（SUNPRO）激光器的工作原理和设计过程进行了分析，包括：对谐振腔的结构及几何光路的分析、谐振腔的本征偏振态分析、激光器设计参数的确定及谐振腔稳定性分析；基于温度控制原理对该激光器的频率稳定性进行了研究，并对基于法布里-珀罗（FP）腔的激光频率稳定性进行了研究，包括对基于Pound-Dre

6、ver-Hall（PDH）的激光器的频率稳定性和基于PDH激光器稳频的FP腔稳定性开展了研究；借助两个独立运作的SUNPRO激光器外差拍频，获得了30GHz调谐范围的微波信号源。3．分析了受激布里渊散射（SBS）的基本原理及其控制方程的数学表述，尤其对非弹性散射光的机理和SBS的声-光波耦合方程进行了分析；对窄带泵浦布里渊滤波器的相对等效色散参数进行了分析，开展了窄带泵浦布里渊滤波器的信号失真研究，仿真结果表明，布里渊滤波器的饱和效应限制了此类带通滤波器的线性性能，更宽的脉冲将获得更大的信号分贝增益和更小的展宽因子，因此，它们更适合于此类基于SBS的MWP窄带通滤波系统。4．通过增

7、加泵浦光源的带宽可以提高布里渊滤波器的带宽，进而对宽带泵浦布里渊滤波器的基础理论进行了研究；根据宽带泵浦光的SBS增益谱可表示为输入泵浦光频谱与本征布里渊增益谱的卷积运算这一结论，对高斯宽带泵浦布里渊滤波器的频谱和失真特性进行了分析，并比较了高斯宽带泵浦与窄带泵浦布里渊滤波器之间的性能差异，研究结果表明二阶增益不均匀是导致窄带和高斯宽带泵浦布里渊滤波器失真的主要原因。5．在宽带布里渊滤波器的理论基础之上，进一步研究了矩形宽带泵浦条件下的布里渊滤波器的附加增益和相移特性