微波毫米波信号光产生技术的研究

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1、分类号：TN929.11单位代码：10183研究生学号：2013514030密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）微波毫米波信号光产生技术的研究ResearchonPhotonicGenerationofMicrowaveandMillimeter-Wave作者姓名：王鑫类别：工程硕士领域（方向）：集成电路工程指导教师：董玮教授培养单位：电子科学与工程学院2016年6月微波毫米波信号光产生技术的研究ResearchonPhotonicGenerationofMicrowaveandMillimeter-Wave作者姓名：王鑫领域

2、（方向）：集成电路工程指导教师：董玮教授类别：工程硕士论文答辩日期：2016年5月30日未经本论文作者的书面授权，巧法收存和保管本论文书面版乂、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发

3、表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：至衾曰期：之年月Ｓ曰谷摘要近些年来，由于民用无线通信、光载射频传输系统（RadiooverFiber）、军用雷达及电子对抗、航天遥感星间链路等领域的迅速发展，对作为这些领域一切应用系统的基础与核心的微波毫米波信号源，在信号质量和频率容量方面都提出了更高的要求。而传统的电学产生微波信号的方法由于受到电子器件性能如结电容等的限制，在产生频率更高的微波毫米波频段信号时受到很大

4、的局限性，面临产生的信号功率越来越小，以及信号频率稳定性不高，难以调频变频等难题。得益于微波光子学的学科发展和技术进步，特别是光子学器件方面的进展，通过利用光电调制器，光电探测器，高非线性光纤等光器件，产生相位噪声极低，频率稳定性极高的微波信号源已经得到广泛研究并获得了很多成果。本论文对目前主流的光生毫米波技术做出了总结与概括，分析比较了不同光生毫米波方法的优缺点，并重点介绍了光生毫米波技术中的可以产生相位噪声极低的光电振荡器法，对光电振荡器法中的双环路结构型光电振荡器、从属型光电振荡器、耦合型光电振荡器等具有不同结构类型的光电振荡

5、器进行了较详细的分析和介绍。在完成了光纤中受激布里渊散射效应和光电振荡器的基本理论铺垫之后，提出了一种新型光生毫米波的方法。该方法利用双平行马赫曾德调制器（DPMZM）的载波相移双边带调制方式，以及高非线性光纤中受激布里渊散射效应（SBS）产生的增益谱和损耗谱叠加补偿技术，构建了一种新型的光电振荡器，拓展了生成微波信号的频率倍数。经过理论分析，通过应用Matlab的建模仿真验证，理论上实现了在52.785GHz-56.685GHz频率范围的可调谐微波毫米波输出。在光生微波毫米波的方式中，由于双环路结构的光电振荡器在降低相位噪声方面有

6、较好的优势，所以本文在完成前述系统的搭建与建模仿真之后，应用OptiSystem软件仿真验证并对比了光电探测器和光偏振分束器建立多路结构时的降噪效果。关键词：光电振荡器受激布里渊散射增益损耗补偿6倍频载波相移双边带调制AbstractInrecentyears,withthewirelesscommunication、radiooverfibersystem、militaryradarandelectroniccountermeasures、thelinkbetweenstarandremotesensingrapiddevelop

7、ing,inboththetransmissionrateandtransmissioncapacity,arerequiredahighqualityofmicrowavemillimeterwavesource.Becauseofthehighqualityofmicrowavesignalsourceisthefoundationofallapplicationsystemwiththecoreinthesefields.However,theconventionalelectricalmethodsduetotheelect

8、ronicstechnologylimited,inproducingthemicrowavesignalbylargelimitation,especiallythefrequencyrisesabovetothemillimete