微波光电振荡器的相位噪声及杂散分析研究

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1、分类号TN209密级公开重庆邮电大学硕士学位论文论文题目微波光电振荡器的相位噪声及杂散分析研究英文题目AnalysisandResearchonPhaseNoiseandSpuriousofMicrowaveOEO硕士研究生高阳指导教师学科专业孙力军正高级工程师电子与通信工程论文提交日期2壁!兰生垒月论文答辩日期2Q13生5且论文评阅人院内盲审张若英高工工信部电信研究院答辩委员会主席赵国锋教授重庆邮电大学2013年6月6日独创性声明0IIIIIIIllllllllllIIII『Y2399530本人声明所

2、呈交的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。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庭邮电太堂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己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字脚矽哆年多月Z日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重庞邮电太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门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

3、权重庞邮电太堂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授权书)学位论文作者签名：孑弱导师签名：签字日期：矽一年6月2／日签字日期：矽f摘要振荡器作为电子系统的核心部分，被广泛应用于通信、雷达、测量等领域。振荡器相位噪声性能是决定系统性能的关键因素，高性能电子信息系统往往需要一个低相噪的振荡源。光电振荡器(Opto—ElectronicOscillator,OEO)是一种结合光通信与微波技术的新型振荡器，能够

4、在X波段以上产生超低相噪振荡信号。与传统振荡器相比，OEO的相位噪声可以在微波、毫米波甚至更高频率下得到保持：不仅如此，OEO同时具有电、光两种输出端口，能够方便应用于各种光通信系统与微波光子系统。本文旨在实现低相噪、高杂散抑制OEO，论文的主要研究工作如下：(1)综述了OEO接近lO年的国内外发展状况，通过对单环、双环OEO进行对比与分析。本文选择相位噪声低且杂散抑制比高的双环OEO作为实现低相噪源的研究对象。(2)提出了一种合理的模型来实现光电振荡器；综合分析OEO的各核心器件参数，对整个微波光链路

5、理论建模，并通过实验验证了理论模型的正确性。此外，还基于该模型分析了选用的激光器、调制器、探测器以及光纤的各项特性及其对微波光链路的的影响。(3)从适当优化器件参数和相位噪声的组成内外两个方面分析降低OEO相噪的方法。这是论文的主要内容，体现在第三章节。本文基于OEO的随机延时．微分方程模型，通过理论分析与仿真研究各个频率段的相位噪声特性以及加性和乘性噪声对OEO振荡信号相噪的影响。(4)分析了OEO环路中杂散的抑制方法。文中分析了当环腔延时量和滤波器带宽均发生变化时，对光电振荡的相位噪声和杂散抑制比的

6、综合影响，并给出仿真结果。在光电振荡器的选模中采用了双环振荡选模的创新方法，解决了低相噪微波光电振荡器中杂散过高的问题，使光电振荡器杂散抑制的关键技术获得突破，取得了预期的很好的杂散抑制效果；这些也是论文的主要内容，体现在论文的第四章节。(5)本文在双环振荡方案实现的OEO样机上对各项性能进行实验验证：主要完成了起振阈值、相噪抑制和杂散抑制实验，样机能在10GHz处产生功率约为10dBm的高纯信号。产生信号的杂散抑制比大于60dBc。双环OEO由于采用了稳定性控制电路，能在实验室环境连续、稳定工作12小

7、时，且能够在10．40。C的温度变化环境下稳定工作。关键词：光电振荡器，相位噪声，杂散抑制，双环振荡重庆邮电大学硕士论文IIAbstractOscillatorasacorepartofelectronicsystem，iswidelyusedincommunications，radar，measurement，etc．Oscillatorphasenoiseperformanceisthekeyfactorthatdecidetheperformanceofthesystem，highperforma

8、nceelectronicinformationsystemsoftenrequirealowphasenoisesourceofoscillation．OptoelectronicOscillator(OEO)isanewtypeofOscillatorthatcombinationofopticalcommunicationandmicrowavetechnology，theabilityistoproducelowphasenoise