基于双光梳的微波光子信道化接收及光子集成技术研究

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基于微波光子学的信道化接收技术与传统的电子学信道化技术拥有明显的优势,可以适应在日趋复杂的电磁环境中进行高频率大带宽的信道化接收。信道化接收首先需要将频域上的宽带信号划分若干窄带信号,然后通过对窄带信号的处理间接地实现了对宽带信号的处理。由于微波光子学具有很大的处理带宽和很小的传输损耗,因此微波光子的信道化接收机可以解决电域信道化接收机中存在的问题。光子集成技术可以大幅度降低微波光子系统的体积重量和功耗,使微波光子技术具有更好的适用性。本文对基于微波光子学的信道化接收技术和基于光子集成技术微波光子学技术进行了研究,主要工作如下:1.设计了一种基于五线光梳与三线光梳的微波光子信道化接收方案。在上路中,该方案利用相位调制器(PM)生成三线光梳,利用三线光梳对宽信号进行抑制载波双边带(CS-DSB)调制;在下路中,用双平行马赫曾德尔调制器(DPMZM)对光载波的频率进行搬移,搬移后的光载波通过马赫曾德尔调制器(MZM)的调制生成五线光梳,在接收模块中利用IQ解调和镜像抑制接收解调出对应信道的信号。仿真结果表示,来自不同通道的信号均被下变频至0.5GHz-1.5GHz之间,其通道间隔离度为28d B。2.设计了一种基于三线光梳分裂的微波光子信道化接收方案。在上路中,该方案利用PM生成三线光梳,利用三线光梳对宽信号进行CS-DSB调制;在下路中,利用PM生成三线光梳,在接收模块中利用IQ解调和镜像抑制接收解调出对应信道的信号。仿真结果表示,来自不同通道的信号均被下变频至0GHz-1GHz之间。本方案的创新点在于通过避免未被抑制的载波落入带内,从而具有更高的通道间隔离度,其通道间隔离度为40d B。3.研究了一种基于光子集成的平行调制器七线光梳生成方案,在上路中,该方案利用MZM生成三线光梳,在下路中,该方案利用MZM生成四线光梳,上下两路输出经过合路器组合后输出7线光梳,仿真结果表示,当频率间隔为5GHz时,不平坦度<1d B。4.设计了一种基于光子集成级联调制器的多线光梳生成方案,在第一级MZM通过改变偏压与调制指数中生成m线光梳(m=3,4,或5),在第二级MZM中通过改变偏压与调制指数中生成n线光梳(n=3,4,或5),输出总线数为m×n。仿真中对其中3×4的情况进行仿真,不平坦度?1d B。本方案的创新点在于具有较好的灵活性与可调性。
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