论文部分内容阅读
光学单边带调制可以避免长距离微波光子链路中光纤色散效应对微波毫米波信号功率的影响,可以用于光载无线技术、光控相控阵等系统中。本文研究了四种光学单边带调制链路的性能,并利用光学单边带微波光子链路实现光器件的矢量网络测量。首先建立了传统的基于90度射频相移和双电极马赫-曾德尔调制器的光学单边带微波光子链路的理论模型,得出包括增益、1dB压缩点及无杂散动态范围等性能参数的理论值,并通过搭建实验,对理论分析进行验证,并对该链路的性能进行分析。但传统基于90度射频相移的单边带实现方案有很多缺陷,例如残留一阶光边带无法消除,高阶信号对链路影响比较大,故接着分析基于120度射频相移和双电极马赫-曾德尔调制器的光学单边带微波光子链路,在建立该链路的理论模型之后,同样对链路的增益、无杂散动态范围等性能参数进行实验测量,基于120度射频相移和双电极马赫-曾德尔调制器的光学单边带微波光子链路不仅抑制-1阶光边带还抑制+2阶光边带,减少了高阶光边带信号对链路产生的误差,且该方案的链路增益略高于传统方案。接着选择双平行马赫-曾德尔调制器,对基于90度射频相移和双平行马赫-曾德尔调制器的光学单边带微波光子链路进行理论建模,得出该链路的性能参数,通过实验可以发现,该光学单边带链路的增益虽然低于前面两种,但是该链路可以在实验上实现正负一阶光边带的功率比高于30dB,这比基于双电极马赫-曾德尔调制器的光学单边带微波光子链路的20dB高出许多。在抑制-1阶光边带有优势的基础上,提出基于120度射频相移和双平行马赫-曾德尔调制器的光学单边带微波光子链路。该链路在抑制残留-1阶光边带有优势,而对于+2阶光边带的抑制和基于双电极马赫-曾德尔调制器的方案近乎相等。综上可知基于双平行马赫曾德尔调制器的光学单边带调制链路的正负一阶光功率的比值在实验上远高于基于双电极马赫增德尔调制器的光学单边带调制链路。在搭建好光学单边带链路的基础上,接着构建基于光学单边带调制的光矢量网络测量系统。先建立光矢量网络测量系统的理论模型,并对光纤光栅进行了测量。然后基于光学单边带调制技术,结合MZI耦合微环谐振腔可调谐滤波器构建了可重构微波光子带阻滤波器,该滤波器具有中心频点可调的特性,最后分析了该滤波器系统中残留光边带对微波光子滤波器的影响。结果表明正负一阶光边带幅值比越接近微环谐振腔的光学消光比,且正负一阶光边带和光载波拍频的相位差与微环附加相移之和越接近π的奇数倍,则残留一阶光边带产生的射频相消会大大提高微波光子带阻滤波器的射频抑制比。