光子微波信号的亚谐波产生技术

光子微波信号的频率变换技术在光子微波技术中具有重要意义。然而由于光子器件的相对不成熟以及光子自身的物理特性,光子微波信号在亚谐波产生方面还面临许多困难。本文对外光注入激光器的倍周期、全光反馈、光电混合反馈以及光纤锁模腔结构的光子微波信号亚谐波产生的典型方法和原理进行介绍,并对这些方案进行总结评述,探讨光子微波信号亚谐波产生的发展方向。     

基于信号流图的微波光子滤波器设计

采用数字信号处理中的信号流程图(SFG)方法分析了微波光子滤波器的信号传输过程,给出了微波光子滤波器的信号流图结构,利用梅森(Mason)公式得到了微波信号在单、双耦合器光纤谐振环、光纤光栅(FBG)微波光子滤波器的微波传递函数和频谱特性.信号流图为此类IIR结构的微波光子滤波器提供了一种有效的设计方法.     

基于光纤马—泽结构实现雷达微波信号瞬时测频的研究

采用微波光子技术,把待测的雷达微波信号调制到光域,利用光纤马—泽结构的传输效应,可得到待测雷达微波信号频率与功率的映射关系,能够实现雷达微波信号0～40 GHz的全频段测量。仿真分析验证了该方案的可行性和有效性。     

光偏振正交时域合成的微波三角波信号产生研究

本文提出并分析一种光偏振正交时域合成产生三角波信号的方案。该方案运用马赫曾德调制器的特性将恰当正弦调制的光信号利用偏振分束器分为偏振正交的两路,通过延时线让两路之间产生特定延时,再用偏振合束器合为一路,在光电检测后可获得微波三角波信号产生。理论上,对三角波的产生可行性进行推导分析。实验中分别得到重复频率为6 GHz,5 GHz,3GHz的三角波信号,波形清晰稳定。这一方案不但保持光子技术产生三角波方案的优势,而且实验结构简单,操作灵活,性能良好。     

微波光子滤波器

微波光子滤波器能够实现在光域内直接对射频信号的处理,并且较易实现可调谐性和传输函数的快速重构,从而成为微波光子学的一个重要研究内容.本文综合评述了不同光源的微波光子滤波器和基于FBG的不同微波光子滤波器结构,并分析比较了各自的功能特点和不足.     

色度色散与偏振模色散对微波光子链路的影响

分析了在微波光子链路系统中,色度色散与偏振模色散对微波光子信号的作用.通过对传输系统模型的理论推导可以发现,对于双边带调制信号,色度色散将引起信号功率的衰落,而单边带调制方式可以避免这一情况;而如果存在偏振模色散,即使是单边带信号也会出现信号功率衰落现象,并随传输距离表现出周期性.     

光频梳技术在微波光子学中的应用

 光频梳是一种具有若干等频率间隔和窄线宽的相干谱线的一种新型光源。本文介绍了国内外电光调制和非线性微腔等光频梳产生技术，并分析了其在微波光子信号生成、变换和接收等方面的应用及前景。     

微波光子雷达及关键技术

 雷达是人类进行全天候目标探测与识别的主要手段,多功能、高精度、实时探测一直是雷达研究者追求的目标。这些特性实现的基础都是对宽带微波信号的高速操控,但受限于"电子瓶颈",宽带信号的产生、控制和处理在传统电子学中极为复杂甚至无法完成。光子技术与生俱来的大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等特性,使其成为突破雷达带宽瓶颈和"照亮雷达未来"的关键使能技术。同时光子系统重量轻、体积小、可集成,可以将雷达系统的体积重量降低数十倍,从而大大减轻飞机、卫星、舰艇等的载荷。因此光子技术的引入有可能改变现有雷达系统的体制,赋予雷达系统更加蓬勃的生命力。本文总结了国内外光子雷达系统的主要研究进展,讨论了光子雷达系统中的关键技术,并展望了光子雷达及其关键技术的发展趋势。     

光子晶体及其在通信领域中的应用

简要介绍光子晶体的概念,光子晶体在通信领域中的应用,主要包括微波天线,光子晶体光纤,集成光路中的各种光学器件等。     

空间分离的路径纠缠微波信号制备方法

从利用纠缠信号替代无线电信号打破经典限制来提升信息系统性能的目的出发,首先阐明了发展纠缠微波技术的必要性,并回顾了路径纠缠微波制备的发展历程。其次,总结了4种现有路径纠缠微波信号制备方案:利用超导180°混合环、威尔金森功分器、约瑟夫森参量转换器和微波频段Hong-Ou-Mandel效应的制备方案。在对所使用的微波分束器进行详细描述的基础上,分别从实验装置和基本原理2个方面,采用对比分析的方法,对现有路径纠缠微波信号制备方案进行了剖析,继而给出了各个方案所生成路径纠缠微波信号的表达式。最后对各个方案的优、缺点进行了具体分析,总结了制约量子纠缠微波技术发展的主要因素,指明了其广阔的发展前景,并对制备路径纠缠微波信号未来的研究方向进行了展望。     

新型负系数微波光子带通滤波器设计

提出了一种基于偏振调制的负系数带通微波光子滤波器结构,克服了正抽头系数低通滤波的限制,并对所提结构的可行性进行了详细的理论分析和仿真实验验证.系统利用偏振调制器特殊的相位调制特性,通过控制抽头光信号的偏振态,实现了相位调制到强度调制的转换,实现了2抽头的正、负系数带通滤波器.调节PC2和PC3,当上下2路抽头光信号的偏振态方向满足θ1=π-θ2时,实现了负系数带通滤波器;当满足θ1=θ2时,实现的是正抽头的低通滤波器.     

All-optical signal processing for linearity enhancement of Mach–Zehnder modulators

This paper presents the fundamental principles and recent advances in the field of linearity enhancement of Mach–Zehnder modulators in microwave photonic systems using all-optical signal processing.A review of the fundamentals and applications that implement the linearity improvement is also provided.     

光纤干涉器中的微波频率响应

根据非相干光传输理论,对光强调制信号在光纤干涉器中的传输过程进行较系统理论分析和计算机仿真,得到了微波信号在光纤Mach-Zenhder光纤滤波器、单耦合器光纤谐振环和双耦合器光纤谐振环中的传递函数,采用数字滤波器的理论方法,给出了相应器件取得零点、极点所需要的条件,并据此详细分析了光纤干涉器中的微波频谱特性,为不同类型微波光子滤波器的设计提供了结构和理论基础.     

基于光子技术的实时频率测量方法

研究了一种基于光子技术的实时频率测量方法,该方法利用两个级联强度调制器构成光子混频结构.通过理论分析与模拟仿真,设计了光通道与射频通道延时差,以优化测量带宽,同时保证测量精度.由于测量系统对微波信号实现混频后,输出的直流光功率与频率存在对应关系,利用光功率计对直流光功率进行监测,便可实现实时频率测量.该系统未采用光电探测器,极大地降低了系统成本.实验结果表明,在1~6GHz频率下,测量误差低于±0.12GHz.     

微波波段二维光子晶体带隙影响因素的分析与研究

应用平面波展开法和时域有限差分(FDTD)法分析计算了二维方形光子晶体微波波段带隙范围,并重点分析了影响微波波段二维方形光子晶体带隙的因素。通过改变二维方形光子晶体的介电常数、截面半径,得出了带隙范围随这两种因素变化的规律,从而为微波传播的二维光子晶体器件的设计提供理论基础。