微波光子技術及應用

第1章緒論1

1．1微波光子技術概述1

1．2ROF技術地面應用3

1．2．1ROF系統(tǒng)應用方向3

1．2．2ROF光載無線接入5

1．3微波光子技術空間應用8

1．3．1微波光子信號傳輸8

1．3．2微波光子交換轉發(fā)9

1．4微波光子技術雷達應用12

參考文獻16

第2章微波光子基本原理19

2．1微波光子調制/解調基本原理19

2．1．1基本原理及結構組成19

2．1．2微波/光調制實現(xiàn)原理19

2．1．3光/微波解調實現(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31

2．3常用光電子器件38

2．3．1激光器38

2．3．2電光調制器43

2．3．3光電探測器54

2．4光載射頻（ROF）系統(tǒng)及主要性能59

2．4．1ROF系統(tǒng)結構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68

第3章微波/毫米波信號光學產生技術70

3．1概述70

3．1．1上變頻信號產生國內外動態(tài)70

3．1．2光電振蕩器73

3．1．3UWB信號產生73

3．2OEO毫米波信號產生技術75

3．2．1光電振蕩器基本原理及結構75

3．2．2光電振蕩器實現(xiàn)方式77

3．2．3光電振蕩器的應用81

3．3全光變頻毫米波產生技術84

3．3．1基于數(shù)據信號光注入鎖定半導體激光器的全光上變頻技術84

3．3．2基于直流光注入全光上變頻技術96

3．4倍頻毫米波產生技術108

3．4．1馬赫曾德爾調制器原理108

3．4．2SOA非線性展寬109

3．4．3注入鎖定110

3．4．4實驗與結果分析110

3．5光載任意波形產生114

3．5．1基于雙波長注入FPLD的UWB信號產生114

3．5．2注入FPLD的基帶數(shù)據直接產生調制的UWB信號118

參考文獻121

第4章微波光子信號處理127

4．1光模數(shù)轉換127

4．1．1光模數(shù)轉換技術發(fā)展127

4．1．2光模數(shù)轉換技術特點129

4．1．3光模數(shù)轉換實現(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發(fā)展143

4．2．2微波光子濾波器技術特點143

4．2．3微波光子濾波器實現(xiàn)方法147

4．3微波光子頻率測量161

4．3．1微波光子頻率測量技術發(fā)展161

4．3．2微波光子頻率測量技術特點162

4．3．3微波光子頻率測量實現(xiàn)方法167

參考文獻175

第5章空間微波光子通信系統(tǒng)技術178

5．1空間微波光子通信技術概述178

5．1．1空間微波光子通信系統(tǒng)特點178

5．1．2ROFSO通信系統(tǒng)組成180

5．1．3ROFSO通信系統(tǒng)關鍵技術181

5．2地面ROFSO通信系統(tǒng)技術184

5．2．1大氣效應及影響因素分析184

5．2．2大氣湍流效應186

5．2．3ROFSO試驗系統(tǒng)及驗證技術190

5．3衛(wèi)星ROFSO通信系統(tǒng)技術198

5．3．1衛(wèi)星ROFSO通信系統(tǒng)簡介198

5．3．2衛(wèi)星ROFSO通信系統(tǒng)關鍵技術200

5．3．3衛(wèi)星ROFSO調制解調理論模型201

5．4星間ROFSO通信系統(tǒng)技術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)信號傳輸性能分析211

5．5ROFSO通信系統(tǒng)應用及展望220

5．5．1ROFSO通信技術應用220

5．5．2ROFSO通信技術展望222

參考文獻222

第6章星上微波光子處理轉發(fā)技術225

6．1星上微波轉發(fā)技術225

6．1．1透明轉發(fā)系統(tǒng)225

6．1．2處理轉發(fā)系統(tǒng)226

6．1．3衛(wèi)星通信頻段規(guī)劃226

6．1．4星上微波通信轉發(fā)技術發(fā)展趨勢227

6．2星上微波光子處理轉發(fā)技術231

6．2．1星上微波光子處理轉發(fā)技術特點231

6．2．2星上微波光子處理轉發(fā)系統(tǒng)組成232

6．3光本振信號生成技術234

6．3．1光倍頻技術234

6．3．2諧波生成技術234

6．3．3光外差技術235

6．3．4四波混頻技術235

6．3．5光外調制技術236

6．3．6光電振蕩器技術238

6．4微波光子變頻技術239

6．4．1微波光子變頻技術概述239

6．4．2串行MZM微波光子變頻技術241

6．4．3DPMZM和MZM級聯(lián)的微波光子變頻技術249

6．5光交叉互聯(lián)技術254

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

6．5．2基于MEMS的光交叉互聯(lián)技術實現(xiàn)262

6．6光電探測技術264

6．7星上微波光子處理轉發(fā)技術實現(xiàn)與驗證267

6．7．1星上微波光子處理轉發(fā)技術實現(xiàn)267

6．7．2歐空局星上微波光子技術驗證268

參考文獻272

索引274