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基于外光注入VCSELs单周期振荡的毫米波产生及其在ROF系统中的应用

作　者: 冷宗敏
导　师: 吴正茂
学　校: 西南大学
专　业: 光学
关键词: 垂直腔面发射激光器(VCSELs) 光纤无线通信(ROF) 毫米波外光注入单周期振荡单边带调制(SSB)
分类号: TN929.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 65次
引　用: 1次
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内容摘要

随着人类社会全球信息化的进程,人们对高速多媒体通信带宽的需求不断提高,毫米波频段的应用逐步进入人们的视野。频率比微波更高的毫米波有着宽频带,大容量传输信号的优势,但是容易受到大气环境的影响而产生衰减,难以实现远距离传输目标。将毫米波和光纤传输技术相结合,可以有效解决毫米波传输距离短等问题,这就是光纤无线通信(ROF)系统。光纤拥有丰富的频带资源和抗电磁干扰能力,毫米波可以使无线通信向更大容量和更高速率迈进,二者结合的ROF技术具有无限的发展前景。目前,毫米波产生的主要方法有：直接调制技术,上下变频技术,光外差技术和电吸收收发器技术。本文提出一种基于外光注入垂直腔表面发射半导体激光器(VCSELs)单周期振荡的毫米波产生方案。利用自旋反转理论模型(SFM),对外光注入下VCSELs的动态行为进行了研究,着重讨论VCSELs处于单周期振荡时所产生的毫米波的性能。研究表明：在适当的参数条件下,主VCSELs的输出注入到副VCSELs,可使副VCSELs处于单周期振荡,其输出的光谱中只含有两个主频率,即第一边带与中心载波频率成分,经过拍频可获得毫米波；通过调节注入光强度以及主副VCSELs的失谐频率,可以得到频率范围极广的毫米波。同时,本文还分析了采用上述方法产生的毫米波在ROF系统中的传输特性。由于此时产生的毫米波具有单边带(SSB)调制特性,因此能够较好地抑制光纤色散的影响,进而可改善ROF系统的传输性能。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
第一章绪论  8-21
  1.1 垂直腔面发射激光器(VCSELs)简介  8-13
    1.1.1 面发射激光器的类型和特点  8-9
    1.1.2 垂直腔面发射激光器(VCSELs)的结构  9-12
    1.1.3 VCSELs发展历史回顾  12-13
  1.2 光纤无线通信(ROF)系统  13-16
    1.2.1 光纤无线通信(ROF)系统简介  13-14
    1.2.2 毫米波ROF系统  14-16
  1.3 本文研究的内容和意义  16-17
  参考文献  17-21
第二章外光注入VCSELs速率方程  21-27
  2.1 VCSELs四能级偏振动力学模型及速率方程  21-24
  2.2 外光注入VCSELs速率方程  24-25
  参考文献  25-27
第三章外光注入VCSELs单周期振荡的毫米波产生  27-36
  3.1 引言  27
  3.2. 理论模型  27-28
  3.3 结果与讨论  28-33
  3.4 本章小节  33
  参考文献  33-36
第四章单边带调制ROF系统光毫米波的传输特性  36-42
  4.1 引言  36
  4.2 单边带(SSB)调制光毫米波的传输特性  36-38
  4.3 数值仿真  38-39
  4.4 本章小节  39-40
  参考文献  40-42
第五章结束语  42-44
在读期间发表和录用的论文  44-45
致谢  45

基于外光注入VCSELs单周期振荡的毫米波产生及其在ROF系统中的应用

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