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基于DD-MZM的三角形光脉冲发生器的研究

作　者: 郝君
导　师: 裴丽
学　校: 北京交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 微波光子技术 DD-MZM 光纤色散三角形光脉冲脉冲整形
分类号: TN782
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

摘要：微波光子技术是结合光纤通信和无线通信的一种新技术,现已广泛应用在民用通信、军事国防、航天航空、车载通信及生物医疗等领域,毫米波发生器是当前微波光子技术的研究热点。三角形光脉冲由于在频谱中只存在奇次谐波,且具有波形上的斜率线性化等优点,被广泛应用于光载无线通信系统(ROF)中。本文提出了一种基于微波光子技术的三角形光脉冲发生器的方案,利用马赫曾德尔调制器(MZM)中光载波抑制技术和光纤中存在的色散效应,对连续波激光器发出的连续光脉冲进行调整,最终获得具有高重复频率的三角形光脉冲。本文的主要研究内容如下：采用DD-MZM作为基本元件,研究了MZM的基本原理和啁啾特性,分析了MZM三种调制方式,总结得出载波抑制调制方式的优势,严格控制MZM器件的各项参数,通过理论分析和公式推导,得出具有与三角形脉冲傅里叶变换公式无限逼近的输出光信号表达式,并根据表达式的定量分析,使用光学仿真软件optisystem对方案中的系统进行验证。分析了色散导致衰落和展宽的基本原理,提出几种常用的色散补偿技术,进一步分析了所提出的产生三角形毫米波系统工作原理,得出了产生三角形光脉冲所需的最优化色散量,通过色散补偿技术对系统中的色散量进行严格的控制,得到三角形光脉冲,并用optisystem仿真对其进行验证。通过理论分析和仿真验证,证明了所研究的基于DD-MZM产生三角形光脉冲方法的可行性及优势,通过此方案产生的三角波具有高重复性、连续可调谐性等优点,为后期搭建本方案系统平台提供了依据,同时为进一步实用化所需解决的相关问题提供了参考。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 绪论  11-21
  1.1 引言  11-13
  1.2 毫米波发生器的国内外研究现状  13-18
    1.2.1 毫米波发生器的简介及发展  13-14
    1.2.2 产生毫米波光脉冲的主要方法  14-18
  1.3 三角形光脉冲发生器的研究现状  18-19
  1.4 论文主要研究工作及章节安排  19-21
2 基于DD-MZM的三角形光脉冲发生器  21-32
  2.1 三角形光脉冲的产生方法  21-23
    2.1.1 非线性脉冲整形产生三角波光脉冲  21-22
    2.1.2 基于电光调制原理产生三角形光脉冲  22-23
  2.2 系统设计  23-24
  2.3 系统工作原理  24-26
  2.4 系统仿真分析  26-30
  2.5 小结  30-32
3 MZM在三角形光脉冲发生器的应用  32-47
  3.1 MZM的基本原理  32-36
    3.1.1 物理基础  32-34
    3.1.2 基本原理  34-36
  3.2 MZM的啁啾特性  36-39
    3.2.1 原理分析  36-37
    3.2.2 仿真分析  37-39
  3.3 MZM调制方式的原理及仿真分析  39-44
  3.4 MZM调制系数m的最优选择  44-45
  3.5 小结  45-47
4 色散对三角形光脉冲传输的影响  47-56
  4.1 光纤的色散特性  47-49
    4.1.1 光纤色散及其分类  47-48
    4.1.2 基本原理  48-49
  4.2 色散对ROF系统的影响  49-51
  4.3 色散补偿技术  51-55
    4.3.1 色散补偿光纤DCF  51-52
    4.3.2 光纤光栅用于色散补偿  52-54
    4.3.3 其他色散补偿技术  54-55
  4.4 小结  55-56
5 总结  56-58
  5.1 论文主要内容  56
  5.2 存在的问题及下一步工作  56-58
参考文献  58-61
作者简历  61-63
学位论文数据集  63

基于DD-MZM的三角形光脉冲发生器的研究

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