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提高微波信号光学模数转换器转换精度的技术研究

作　者: 周晓丽
导　师: 刘永
学　校: 电子科技大学
专　业: 光学工程
关键词: 电光模数转换器 Mach-Zehnder调制器电光效应相位编码
分类号: TN792
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 22次
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内容摘要

本论文首先从电子模数转换器的原理、发展状况引出电光模数转换器,阐述了电光模数转换器的优势及意义,简要介绍电光模数转换器的四种基本技术:光时分复用、光波分复用、光脉冲时域展宽及基于相位编码的电光模数转换器的基本原理,从以上四个方向总结了电光模数转换器的发展过程及趋势。本论文主要对相位编码电光模数转换器进行了研究,提出了一种新的基于Mach-Zehnder调制器级联的波导电光模数转换器方案,目的是更有效的提高电光模数转换器的转换精度。阐述了该方案的理论依据,计算并分析了相关的性能特点,并与泰勒方案及其改进方案电压加倍方案在调制频率及调制带宽上进行比较,总结各自的优缺点。利用电压加倍、调制器级联及光时分复用方案设计五位电光模数转换器。分析各方案设计五位精度的电光模数转换器的可能性、优缺点、实验中可能存在的问题和解决方案。针对电压加倍方案,对电压加倍输出采样信号频率增加但幅度减小的问题进行分析,提出可能的原因;针对调制器级联方案,仿真分析级联型电光模数转换器的五位输出;针对光时分复用方案,分析系统的四种噪声,以及各噪声对系统有效精度的影响。实验验证级联型电光模数转换方案的可行性。测量Mach-Zehnder调制器的调制曲线,对一位Mach-Zehnder调制器的采样性能进行测量并分析,提出一种改变调制器偏置电压使输出光脉冲频率加倍的方法。对两个调制器级联后的输出光脉冲进行测量,与第一位输出进行比较,实验证明本论文提出的级联型方案的可行性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-20
  1.1 电子模数转换器的发展状况  9-10
  1.2 电光模数转换器的优势及意义  10
  1.3 电光模数转换器的国外发展动态  10-16
    1.3.1 光时分复用电光模数转换器  11-12
    1.3.2 光波分复用电光模数转换器  12-13
    1.3.3 时域展宽电光模数转换器  13-14
    1.3.4 相位编码电光模数转换器  14-16
  1.4 国内发展动态  16-17
  1.5 发展趋势  17-18
  1.6 本论文的主要工作  18
  1.7 本论文的创新点  18-20
第二章基于Mach-Zehnder 调制器的电光模数转换器的基本原理  20-36
  2.1 Mach-Zehnder 调制器的调制原理  20-22
  2.2 基于Mach-Zehnder 调制器的电光模数转换器的原理  22-26
    2.2.1 泰勒方案原理  23-24
    2.2.2 泰勒方案分析  24-26
  2.3 泰勒方案的改进  26-28
    2.3.1 电压加倍型方案原理  26-27
    2.3.2 电压加倍型方案分析  27-28
  2.4 论文提出的级联型电光模数转换器  28-34
    2.4.1 级联型方案原理  28-32
    2.4.2 级联型方案分析  32-34
  2.5 基于Mach-Zehnder 调制器的电光模数转换器各方案比较  34-36
第三章五位电光模数转换器实验方案设计  36-51
  3.1 五位电压加倍型电光模数转换器方案设计  36-39
    3.1.1 光域部分设计及参数选择  36-37
    3.1.2 实验存在的问题  37-39
  3.2 五位级联型电光模数转换器方案设计  39-43
    3.2.1 光域部分设计及参数选择  39-40
    3.2.2 五位输出仿真  40-42
    3.2.3 实验存在的问题  42-43
  3.3 五位光时分复用型电光模数转换器方案设计  43-51
    3.3.1 系统设计及参数选择  43-47
    3.3.2 有效精度分析  47-50
    3.3.3 实验存在的问题  50-51
第四章级联型电光模数转换器实验  51-61
  4.1 级联型电光模数转换器的构成  51-52
  4.2 测试方案及结果分析  52-60
    4.2.1 Mach-Zehnder 调制器调制曲线的测量  52-53
    4.2.2 激光光源的测量  53-54
    4.2.3 第一位的采样输出  54-58
    4.2.4 第二位的采样输出  58-60
  4.3 实验结果总结  60-61
第五章论文总结  61-63
  5.1 论文的主要内容  61
  5.2 论文的主要结论  61-62
  5.3 下一步需要讨论的问题  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-67
附录  67-73
攻硕期间取得的研究成果  73-74

提高微波信号光学模数转换器转换精度的技术研究

内容摘要

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