中文图书分类号：TN911.7
密 级：公开
UDC：535
学 校 代 码：10005
硕 士 学 位 论 文 MASTERAL DISSERTATION
论 文 题 目：基于双平行马赫-曾德尔调制器的微波 光子混频方法研究 论 文 作 者：李静楠
学 科：物理学方形气囊
指 导 教 师：王云新 副教授
论文提交日期：2018年4月
UDC：535 学校代码：10005 中文图书分类号：TN911.7 学号：S201506066
密级：公开北京工业大学理学硕士学位论文
题目：基于双平行马赫-曾德尔调制器的微波
光子混频方法研究
英文题目：RESEARCH ON METHODS OF
磁卡读卡器hmm事件MICROWA VE PHOTONIC FREQUENCY
MIXING BASED ON DUAL-PARALLEL
MACH-ZEHNDER MODULATOR
论文作者： 李静楠
学科专业： 物理学
研究方向： 光学信息处理与光通信器件
申请学位： 理学硕士
指导教师： 王云新 副教授
所在单位： 应用数理学院
答辩日期： 2018年6月
授予学位单位： 北京工业大学
摘要
摘要
微波光子学作为一门新兴的交叉学科，主要研究微波信号与光信号之间的相互作用。由于具有大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等固有优势，微波光子技术突破了传统微波系统中的电子学瓶颈，并在光载无线通信、光控相控阵雷达、微波毫米波的光子学产生等领域中有着巨大的发展潜力和广阔的应用前景。在上述应用中均需要对微波信号的频率进行转换，以满足系统对发射和接收频率的需求。 本文主要研究了三种微波光子混频方法。首先介绍了微波光子学的研究背景与意义，以及微波光子混频技术的研究现状。接下来，理论分析了微波光子系统的基本原理和特性。之后，提出了三种微波光子混频方法，对其原理进行了数学分析，并搭建了相应的实验系统完成了性能测试。最后总结全文并对微波光子混频技术进行了展望。本文主要研究工作如下： 1. 提出了一种超宽带微波光子下变频方法。双平行马赫-曾德尔调制器(Dual-parallel Mach-Zehnder modulator, DPMZM)、微波90°耦合器和光学带通滤波器的结合使用，可以对2~40 GHz的超宽带射频(Radio frequency, RF)和本振(Local oscillator, LO)信号实现载波抑制单边带调制。亚倍频程或多倍频程带宽的RF信号可以使用相应频率的LO信号通过光电转换得到相应带宽的中频(Intermediate frequency, IF)信号。数学分析了该方案的工作原理，搭建了相应的实验系统并完成性能测试。系统输
出的IF信号足够纯净，杂散抑制比为40 dB。系统的二阶和三阶无杂散动态范围分别为71.0 dBꞏHz1/2和10
2.2 dBꞏHz2/3。
转接卡>莲子剥壳机2. 提出了一种相位可调的微波光子下变频方法。使用双平行马赫-曾德尔调制器和光学带通滤波器可以得到移相后的RF和LO单边带光信号，通过光电探测器拍频得到移相后的IF信号。数学分析了该方案的工作原理，搭建了相应的实验系统并完成性能测试。实验证明了该系统可以对RF信号同时实现下变频与移相。通过改变DPMZM的一个直流偏置电压，可以实现360°的全范围移相并拥有良好的稳定性。系统的转换效率和无杂散动态范围分别为-33 dB和100.2 dBꞏHz2/3。
3. 提出了一种本振倍频的微波光子混频器。使用双偏振双平行马赫-曾德尔调制器、微波90°耦合器和光学带通滤波器可以生成+2阶LO边带和-1阶RF边带。通过光电探测器进行光电转换可以得到相应的上变频IF信号。并且通过改变一个直流偏置电压可以将-1阶RF边带切换为+1阶RF边带以得到相应的下变频IF信号。数学分析了该方案的工作原理，搭建了相应的实验系统并完成性能测试。系统上变频和下变频的转换效率分别为-42.7 dB和-37.0 dB。系统无杂散动态范围为96.5 dBꞏHz2/3。
北京工业大学理学硕士学位论文点火装置
关键词：微波光子学；双平行马赫-曾德尔调制器；混频；无杂散动态范围
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议