【摘 要】
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微波光子学作为一门将微波技术与光子学的独特优势相融合的新兴学科,在综合射频、卫星通信和微波光子雷达等领域被广泛应用。而光学频率梳作为微波与光波的连接中枢,是微波光子学系统中信号生成的重要构成部分,所以如何产生谱线间隔可调、梳线数目理想、带外抑制比高的平坦光学频率梳成为当前的研究热点。因此,本文将着重研究基于外调制器的光学频率梳产生及其在卫星多频段频率变换方面的应用。本文主要工作如下:（1）提出了基
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微波光子学作为一门将微波技术与光子学的独特优势相融合的新兴学科,在综合射频、卫星通信和微波光子雷达等领域被广泛应用。而光学频率梳作为微波与光波的连接中枢,是微波光子学系统中信号生成的重要构成部分,所以如何产生谱线间隔可调、梳线数目理想、带外抑制比高的平坦光学频率梳成为当前的研究热点。因此,本文将着重研究基于外调制器的光学频率梳产生及其在卫星多频段频率变换方面的应用。本文主要工作如下:（1）提出了基于三个级联的DDMZM产生光学频率梳的方案。通过控制外加在第三级DDMZM上多频率调制信号的幅度和频率,在产生梳线数目可调的光学频率梳的同时,谱线间隔可灵活调节为4GHz或6GHz。结果表明32线和48线光学频率梳的平坦度皆低于0.5d B。（2）为优化前一方案中因级联次数过多造成的功率损耗,提出了基于DPMZM和DDMZM级联产生光学频率梳的方案。本方案通过改变调制器及其级联方式实现光学频率梳的产生,可分别获得梳线数目为36,42,44,54和66线的光学频率梳,显著地提升了梳线数目。本方案中光频梳的谱线间隔可灵活调节为4GHz或6GHz、平坦度皆低于1d B、带外抑制比大于18.71d B。（3）提出基于可重构的单本振光学频率梳实现卫星多频段频率变换的方案。为降低微波光子变频系统对电本振源频率的要求,利用本振倍频电路产生光学频率梳,可基于N根梳线产生2N个微波频率。结果表明一个K或Ka波段的射频信号可分别通过该方法并行变频至S、C、X、Ku、K、Ka、U和V等波段,并实现了Ka、K、Ku和X波段间的交叉波段频率转换。
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