基于雙波長(zhǎng)激光器產(chǎn)生毫米波技術(shù)研究及其性能分析.pdf

1、隨著通信技術(shù)的發(fā)展，用戶對(duì)通信業(yè)務(wù)移動(dòng)化和寬帶化的需求日益增強(qiáng)。光載無(wú)線通信(ROF)作為一門新興的寬帶接入技術(shù)，滿足了通信系統(tǒng)大容量和移動(dòng)化的要求。毫米波作為ROF系統(tǒng)的發(fā)射源和本振源，其性能和生成方法對(duì)ROF系統(tǒng)至關(guān)重要。目前主要使用光學(xué)方法生成毫米波，相比具有大相位噪聲的電子學(xué)方法，光子學(xué)方法有很大的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也有不足。本文針對(duì)毫米波光學(xué)生成技術(shù)展開研究，在二次外差法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于雙波長(zhǎng)激光器產(chǎn)生毫米波的方案，并對(duì)影響

2、該方案的因素做了理論和仿真分析，其中包括系統(tǒng)相位噪聲、激光器線寬及光纖色散等因素。本文的研究工作主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
　　(1)首先介紹了研究課題的背景意義。重點(diǎn)介紹了ROF技術(shù)，包括ROF系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)分類及系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并分析了ROF技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀。
　　(2)介紹了毫米波及毫米波通信，包括毫米波傳播方式及毫米波通信的優(yōu)勢(shì)。分析了目前已有的光生毫米波的原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括直接強(qiáng)度調(diào)制、外部調(diào)制技術(shù)、上變頻技術(shù)和光外差

3、技術(shù)等，并分析了各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足。
　　(3)在二次外差法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于雙波長(zhǎng)激光器產(chǎn)生毫米波的方案。詳細(xì)介紹了方案中應(yīng)用到的光學(xué)器件的結(jié)構(gòu)原理和數(shù)學(xué)模型，包括馬赫曾德爾調(diào)制器（雙平行馬赫曾德爾調(diào)制器）、光電檢測(cè)器和光纖布拉格光柵。給出了該方案的系統(tǒng)原理圖，并對(duì)該方案進(jìn)行了理論分析，得到了八倍頻于本振信號(hào)的毫米波，并通過光學(xué)仿真軟件OptiSystem對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行仿真，得到了60GHz的毫米波，通過仿真分析驗(yàn)證了該方

4、案的可行性。
　　(4)對(duì)影響本方案系統(tǒng)性能的因素進(jìn)行了探討，包括系統(tǒng)相位噪聲、光纖色散及激光器線寬。通過理論分析，得到了產(chǎn)生毫米波功率代價(jià)與光纖長(zhǎng)度、毫米波功率代價(jià)與激光器線寬關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。并通過Matlab仿真，得出了毫米波功率代價(jià)隨著光纖色散的增大、激光器線寬的增加而增大的結(jié)論。并通過OptiSystem仿真，得到了不同激光器線寬條件下系統(tǒng)的眼圖及誤碼率，進(jìn)一步說明了激光器線寬對(duì)系統(tǒng)性能的影響。通過理論分析建立數(shù)學(xué)模型，得