基于倍頻和延時自外差的光生微波方法研究.pdf

1、隨著各種電子設備性能的不斷提高，對微波信號源的工作頻率、頻譜純度、可調諧性等性能提出了更高的要求。相較于傳統電生微波信號方法，光生微波方法具有大帶寬、低損耗、寬調諧范圍和抗電磁干擾等優(yōu)點，具有重要研究意義。本文就是針對微波信號光學產生方法展開研究，為獲得高頻譜純度的可調諧微波信號，研究了一種基于微波光子濾波的倍頻微波信號產生方法;為獲得更高頻微波信號產生，探索研究了一種延時外差的方法。具體研究內容如下:
　　 分析了外調制倍頻法

2、和光外差法實現原理及光生微波信號性能的影響因素。研究表明，外差法中，激光器的強度噪聲、相位噪聲及頻漂對微波信號的頻譜純度及穩(wěn)定性有較大影響。
　　 研究了一種基于微波光子濾波的多倍頻微波信號產生方法，并展開理論和實驗研究?；诖笮盘栂辔徽{制和單模光纖的色散效應產生多階倍頻諧波，基于馬赫曾德爾干涉儀(Mach-Zehnder interferometer,MZI)的寬帶光源譜分割技術和色散介質實現可調的單通帶微波光子濾波器(Mic

3、rowave photonic filter,MPF)，完成對單一倍頻微波信號的提取，調節(jié)寬帶光源的譜分割間隔可實現倍頻微波信號調諧輸出。文中利用MATLAB仿真實現了基于MZI寬帶光源譜分割，并分析了譜分割間隔與可調光纖延遲線的關系，仿真實現了可調諧的單通帶MPF，分析了濾波器通帶中心頻率及帶寬等性能。在理論分析的基礎上搭建了光學實驗平臺，實驗觀測了寬帶光源譜分割效應、MPF的濾波響應及其對倍頻信號的提取。實驗中，利用5GHz低頻驅動

4、信號得到了二倍頻和三倍頻微波信號，其10dB線寬較窄，約幾十Hz，功率波動1～2dB。實驗表明，此方案產生的單個倍頻信號線寬窄，易調諧、頻譜純度高，諧波抑制好。該方案避免強度調制器中對直流偏置點的漂移控制及可調光或電濾波器的使用，能產生高頻譜純度的可調諧微波倍頻信號。
　　 探索研究了一種基于脈沖式注入電流產生雙波長光源及延遲外差方法產生微波信號，避免參考射頻(Radio frequency,RF)源的使用，可實現大功率、高頻率