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取样光纤光栅的滤波特性在ROF系统中的应用研究

作　者: 赵鑫
导　师: 宁提纲
学　校: 北京交通大学
专　业: 光通信与移动通信
关键词: 取样光纤光栅 单边带信号 载波抑制比
分类号: TN253
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 42次
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内容摘要


ROF(Radio over fiber)技术是于1990年提出的利用光纤作为传输媒质传输射频信号的光和微波相结合的通信技术,它集光纤通信的高带宽、低损耗、可靠性高等优点和微波技术的抗灾变能力强、易于架设等优点于一身,在通信的各个领域有着广泛而重要的应用。ROF在短短几十年间,就在3G、4G移动通信领域、ITS、UWB等领域发挥着重要作用,为人们的工作和生活带来了极大的便利,为企业、国家创造了巨大的经济效益。本文从理论到实践详细研究了ROF系统及其关键技术,研究了ROF中信号传输具体过程和要点,提炼出了ROF信号传输的两个关键：单边带传输和采用波分复用,其中前者是为了可靠性,后者是为了有效性。并在此基础上提出了将取样光纤光栅应用于ROF系统的研究方向及研究方法,并加以理论分析和数值仿真实验。本论文主要包括以下几方面内容：详细研究了介绍了光纤光栅的定义、类别、制作方法、应用及分析方法,并绘制出如长周期光纤光栅、啁啾光纤光栅、切趾光纤光栅等多种常用光纤光栅的反射谱/传输谱；从取样光纤光栅的结构入手,深入分析并推导了取样光纤光栅的耦合模理论,并依据传输矩阵法得出取样光纤光栅的反射率公式,并通过仿真得出结论；依据理论分析对取样光纤光栅的反射谱进行研究,着重研究了参数的变化对光栅反射谱及其自由谱范围的影响；研究了现有ROF技术,并在此基础上引入取样光纤光栅进行滤波,实现了光单边带ROF系统传输,并分析了其传输特性。最后给出可应用于四路及多路信号的取样光纤光栅一般结构。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章 引言  10-16
  1.1 课题研究的意义和目的  10-11
  1.2 研究背景  11-15
    1.2.1 光纤通信  11-13
    1.2.2 光波分复用  13-15
  1.3 本文主要工作  15-16
第二章 ROF  16-23
  2.1 ROF的产生及系统构成  16-17
  2.2 ROF关键技术  17-20
    2.2.1 毫米波产生技术  17-19
    2.2.2 光复用技术  19-20
    2.2.3 色散处理  20
    2.2.4 非线性处理  20
  2.3 ROF应用  20-23
    2.3.1 ROF在3G中的应用  21
    2.3.2 ROF在4G无线接入网中的应用  21-22
    2.3.3 ROF在ITS中的应用  22
    2.3.4 ROF在UWB中的应用  22-23
第三章 ROF系统中的信号传输及光纤光栅在其中的应用  23-32
  3.1 ROF系统中的信号传输  23-24
  3.2 光纤光栅及其在ROF系统中的应用  24-31
    3.2.1 光纤光栅的基本概念及主要特点  24-25
    3.2.2 光纤光栅的分类  25-29
    3.2.3 光纤光栅的制作方法  29-30
    3.2.4 光纤光栅的研究方法  30-31
  3.3 取样光纤光栅应用于WDM-ROF系统的思路  31-32
第四章 取样光纤光栅  32-49
  4.1 取样光纤光栅的理论分析及基于Matlab的仿真  32-39
    4.1.1 取样光纤光栅的耦合模理论  32-35
    4.1.2 取样光纤光栅的传输矩阵法  35-39
  4.2 取样光纤光栅的分类  39-44
    4.2.1 矩形取样光纤光栅  40
    4.2.2 间插取样光纤光栅  40-41
    4.2.3 Sinc取样光纤光栅  41-43
    4.2.4 达曼(Dammann)取样光纤光栅  43
    4.2.5 最优化折射率设计取样光纤光栅  43-44
  4.3 取样光纤光栅的应用  44-49
    4.3.1 取样光纤光栅应用于光控实延时系统  45
    4.3.2 取样光纤光栅构成光分插复用器  45-47
    4.3.3 取样光纤光栅多波长激光器  47-48
    4.3.4 取样光纤光栅应用于WDM/DWDM系统  48-49
第五章 基于ROF系统的取样光纤光栅滤波特性研究  49-63
结论  63-64
参考文献  64-66
附录  66-70
学位论文数据集  70

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 波导光学与集成光学 > 光纤元件
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