微波光子技術(shù)及應(yīng)用

第1章緒論1

1．1微波光子技術(shù)概述1

1．2ROF技術(shù)地面應(yīng)用3

1．2．1ROF系統(tǒng)應(yīng)用方向3

1．2．2ROF光載無線接入5

1．3微波光子技術(shù)空間應(yīng)用8

1．3．1微波光子信號(hào)傳輸8

1．3．2微波光子交換轉(zhuǎn)發(fā)9

1．4微波光子技術(shù)雷達(dá)應(yīng)用12

參考文獻(xiàn)16

第2章微波光子基本原理19

2．1微波光子調(diào)制/解調(diào)基本原理19

2．1．1基本原理及結(jié)構(gòu)組成19

2．1．2微波/光調(diào)制實(shí)現(xiàn)原理19

2．1．3光/微波解調(diào)實(shí)現(xiàn)原理24

2．2微波光子傳輸信道特性分析25

2．2．1光纖色散25

2．2．2光纖非線性效應(yīng)31

2．3常用光電子器件38

2．3．1激光器38

2．3．2電光調(diào)制器43

2．3．3光電探測(cè)器54

2．4光載射頻（ROF）系統(tǒng)及主要性能59

2．4．1ROF系統(tǒng)結(jié)構(gòu)59

2．4．2微波光子鏈路性能參數(shù)60

2．4．3ROF系統(tǒng)性能62

參考文獻(xiàn)68

第3章微波/毫米波信號(hào)光學(xué)產(chǎn)生技術(shù)70

3．1概述70

3．1．1上變頻信號(hào)產(chǎn)生國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)70

3．1．2光電振蕩器73

3．1．3UWB信號(hào)產(chǎn)生73

3．2OEO毫米波信號(hào)產(chǎn)生技術(shù)75

3．2．1光電振蕩器基本原理及結(jié)構(gòu)75

3．2．2光電振蕩器實(shí)現(xiàn)方式77

3．2．3光電振蕩器的應(yīng)用81

3．3全光變頻毫米波產(chǎn)生技術(shù)84

3．3．1基于數(shù)據(jù)信號(hào)光注入鎖定半導(dǎo)體激光器的全光上變頻技術(shù)84

3．3．2基于直流光注入全光上變頻技術(shù)96

3．4倍頻毫米波產(chǎn)生技術(shù)108

3．4．1馬赫曾德爾調(diào)制器原理108

3．4．2SOA非線性展寬109

3．4．3注入鎖定110

3．4．4實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析110

3．5光載任意波形產(chǎn)生114

3．5．1基于雙波長(zhǎng)注入FPLD的UWB信號(hào)產(chǎn)生114

3．5．2注入FPLD的基帶數(shù)據(jù)直接產(chǎn)生調(diào)制的UWB信號(hào)118

參考文獻(xiàn)121

第4章微波光子信號(hào)處理127

4．1光模數(shù)轉(zhuǎn)換127

4．1．1光模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展127

4．1．2光模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)特點(diǎn)129

4．1．3光模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)方法132

4．2微波光子濾波器143

4．2．1微波光子濾波器技術(shù)發(fā)展143

4．2．2微波光子濾波器技術(shù)特點(diǎn)143

4．2．3微波光子濾波器實(shí)現(xiàn)方法147

4．3微波光子頻率測(cè)量161

4．3．1微波光子頻率測(cè)量技術(shù)發(fā)展161

4．3．2微波光子頻率測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)162

4．3．3微波光子頻率測(cè)量實(shí)現(xiàn)方法167

參考文獻(xiàn)175

第5章空間微波光子通信系統(tǒng)技術(shù)178

5．1空間微波光子通信技術(shù)概述178

5．1．1空間微波光子通信系統(tǒng)特點(diǎn)178

5．1．2ROFSO通信系統(tǒng)組成180

5．1．3ROFSO通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)181

5．2地面ROFSO通信系統(tǒng)技術(shù)184

5．2．1大氣效應(yīng)及影響因素分析184

5．2．2大氣湍流效應(yīng)186

5．2．3ROFSO試驗(yàn)系統(tǒng)及驗(yàn)證技術(shù)190

5．3衛(wèi)星ROFSO通信系統(tǒng)技術(shù)198

5．3．1衛(wèi)星ROFSO通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介198

5．3．2衛(wèi)星ROFSO通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)200

5．3．3衛(wèi)星ROFSO調(diào)制解調(diào)理論模型201

5．4星間ROFSO通信系統(tǒng)技術(shù)204

5．4．1星間ROFSO通信系統(tǒng)組成及性能參數(shù)204

5．4．2星間ROFSO通信系統(tǒng)理論模型210

5．4．3星間ROFSO通信系統(tǒng)信號(hào)傳輸性能分析211

5．5ROFSO通信系統(tǒng)應(yīng)用及展望220

5．5．1ROFSO通信技術(shù)應(yīng)用220

5．5．2ROFSO通信技術(shù)展望222

參考文獻(xiàn)222

第6章星上微波光子處理轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)225

6．1星上微波轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)225

6．1．1透明轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)225

6．1．2處理轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)226

6．1．3衛(wèi)星通信頻段規(guī)劃226

6．1．4星上微波通信轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)227

6．2星上微波光子處理轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)231

6．2．1星上微波光子處理轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)特點(diǎn)231

6．2．2星上微波光子處理轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)組成232

6．3光本振信號(hào)生成技術(shù)234

6．3．1光倍頻技術(shù)234

6．3．2諧波生成技術(shù)234

6．3．3光外差技術(shù)235

6．3．4四波混頻技術(shù)235

6．3．5光外調(diào)制技術(shù)236

6．3．6光電振蕩器技術(shù)238

6．4微波光子變頻技術(shù)239

6．4．1微波光子變頻技術(shù)概述239

6．4．2串行MZM微波光子變頻技術(shù)241

6．4．3DPMZM和MZM級(jí)聯(lián)的微波光子變頻技術(shù)249

6．5光交叉互聯(lián)技術(shù)254

6．5．1光交叉互聯(lián)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)254

6．5．2基于MEMS的光交叉互聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)262

6．6光電探測(cè)技術(shù)264

6．7星上微波光子處理轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證267

6．7．1星上微波光子處理轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)267

6．7．2歐空局星上微波光子技術(shù)驗(yàn)證268

參考文獻(xiàn)272

索引274