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随着光纤通信技术的快速发展,LiNbO3电光调制器凭借自身低电压、低插损、高带宽以及复杂环境下稳定的工作性能,获得广泛应用。然而,LiNbO3电光调制器随着外加电场的漂移、复杂环境下温度的剧烈变化以及输入被传射频信号的正常起伏等原因,都会导致LiNbO3介质的热累积效应,引起调制器工作点发生漂移,从而导致被传射频信号产生畸变,严重影响被传信号的通信质量。为了克服上述因素对电光调制器传输特性曲线的影响,保证LiNbO3电光调制器工作性能的稳定,本文采用一种集成外加电导频信号和内置光电探测器(Photodetector,PD)的方法,来实现宽温度范围下LiNbO3电光调制器最佳工作点的自动跟踪和锁定。具体研究内容如下:1、介绍了调制方式的分类、电光调制器的工作原理以及理论推导了其传输特性曲线。同时基于传输特性曲线分析了电光调制器工作点漂移机理及工作点漂移对其调制性能的影响。接着通过原理分析介绍了目前常用的电光调制器偏压控制方法,并通过Matlab软件仿真验证其可行性。最后基于各方案对比,提出一种集成外加1kHz正弦电导频信号和内置PD的方法来实现电光调制器偏置工作点的自动控制。2、基于对电光调制器的工作原理以及复杂环境下温度的不断变化对其偏置工作点漂移现象的分析,根据折射率椭球基本理论,仿真出温度的不断变化对电光调制器折射率以及相位的影响,着重分析了温度的剧烈变化对电光调制器输出性能的影响,并通过Matlab软件进行仿真验证,结果证明:通过外加1kHz正弦电导频信号的方法来实现LiNbO3电光调制器最佳工作点的自动控制是完全可行的。3、针对LiNbO3电光调制器直流工作点的漂移对被传信号通信质量的影响,设计了一款宽温度范围(-55℃+80℃)内集成外加1kHz正弦电导频信号和内置PD的方法,来完成LiNbO3电光调制器最佳偏置工作点的自动跟踪和锁定,并完成硬件电路的设计和控制软件的实现。4、在高低温试验箱中完成了整个装置实际环境的实验验证。本次实验全部性能指标测试主要分为常温试验、低温试验和高温试验,实验中温度的变化过程为常温-低温-常温-高温-常温,并对所测数据进行分析与处理,结果符合设计要求。本研究采用一种集成外加电导频信号和内置PD的方法,充分挖掘外调制光波导的性能,对其进行集成化设计和自动偏置控制的研究,突破了LiNbO3电光调制器最佳偏置工作点的自动控制和恶劣环境适应性等技术性难题,可以满足LiNbO3电光调制器宽温度范围内偏置工作点的自动跟踪和锁定功能,工作温度范围达到了-55℃∽+80℃,同时满足其插入损耗小于等于4dB。该方法提高了高频微波调制领域的器件工作性能,完全满足宽带微波信号调制、ROF传输、雷达组网、电子对抗和技术侦查等特种信号传输领域的应用需求。