微波光電振蕩器原理與設(shè)計

目 錄
第一部分 背景篇
第1章 微波光電振蕩器發(fā)展背景 2
1.1 射頻收發(fā)通道 3
1.1.1 電子接收 4
1.1.2 無線通信 5
1.1.3 雷達(dá)探測 6
1.2 傳統(tǒng)微波振蕩器 7
1.2.1 晶體振蕩器 8
1.2.2 聲表面波振蕩器 9
1.2.3 介質(zhì)振蕩器 10
1.3 微波光電振蕩器 13
1.3.1 光纖式微波光電振蕩器 13
1.3.2 耦合式微波光電振蕩器 15
1.3.3 集成小型化微波光電振蕩器 17
1.4 微波光電振蕩器應(yīng)用領(lǐng)域 19
1.4.1 特殊信號的產(chǎn)生 19
1.4.2 電子信息系統(tǒng) 21
第二部分 基礎(chǔ)篇
第2章 微波光電振蕩器概述 24
2.1 微波振蕩器基本概念 24
2.1.1 反饋式微波振蕩器模型 24
2.1.2 相位噪聲與頻率穩(wěn)定度 26
2.2 低相位噪聲微波光電振蕩器 29
2.2.1 Leeson模型 29
2.2.2 微波光電振蕩器基本結(jié)構(gòu)與原理 32
2.3 高品質(zhì)光纖儲能鏈路概述 34
2.3.1 調(diào)制解調(diào)原理 35
2.3.2 關(guān)鍵性能指標(biāo) 37
2.4 高品質(zhì)光學(xué)環(huán)形諧振腔概述 40
2.4.1 光學(xué)環(huán)形諧振腔傳輸模型 40
2.4.2 光學(xué)環(huán)形諧振腔特征參數(shù) 46
第3章 高品質(zhì)光纖儲能鏈路 49
3.1 光纖儲能鏈路中的噪聲源 49
3.1.1 白噪聲 50
3.1.2 激光頻率噪聲與光纖色散 53
3.1.3 閃爍噪聲 54
3.1.4 光電探測器AM-PM效應(yīng) 56
3.1.5 光纖瑞利散射噪聲 58
3.2 光纖儲能鏈路非線性失真 60
3.2.1 遠(yuǎn)端相位噪聲與近載頻相位噪聲 60
3.2.2 非線性諧波失真 64
3.3 光纖儲能鏈路時延 65
3.3.1 光電振蕩雜散模式 66
3.3.2 光電振蕩頻率漂移 67
第4章 高品質(zhì)光學(xué)環(huán)形諧振腔 70
4.1 光纖環(huán)形諧振腔 70
4.1.1 光纖環(huán)形諧振腔概述 70
4.1.2 Q值影響因素 71
4.2 回音壁模式光學(xué)微腔 75
4.2.1 回音壁模式光學(xué)微腔簡介 75
4.2.2 線性特性與應(yīng)用 79
4.2.3 非線性效應(yīng)與應(yīng)用 84
4.3 光學(xué)環(huán)形諧振腔表征技術(shù) 90
第三部分 設(shè)計篇
第5章 光纖式微波光電振蕩器 94
5.1 光纖式微波光電振蕩器的理論模型 94
5.1.1 振蕩閾值條件 95
5.1.2 振蕩線性響應(yīng) 96
5.1.3 振蕩頻率與幅度 97
5.1.4 振蕩頻譜特性 99
5.2 光纖式微波光電振蕩器的相位噪聲優(yōu)化 100
5.2.1 光纖長度權(quán)衡設(shè)計 101
5.2.2 光電探測器參數(shù)的優(yōu)化 102
5.2.3 光纖瑞利散射噪聲的抑制 104
5.2.4 微波放大器的選型 106
5.2.5 其他優(yōu)化方法 107
5.3 光纖式微波光電振蕩器的雜散抑制 110
5.3.1 多環(huán)游標(biāo)卡尺效應(yīng) 110
5.3.2 高Q值微波光子濾波 112
5.3.3 注入鎖定技術(shù) 113
5.3.4 宇稱-時間對稱技術(shù) 116
5.4 光纖式微波光電振蕩器頻率穩(wěn)定度的提升 120
5.4.1 被動穩(wěn)頻技術(shù) 120
5.4.2 主動穩(wěn)頻技術(shù) 123
第6章 耦合式微波光電振蕩器 126
6.1 光頻梳與光分頻 126
6.2 相干光頻梳的產(chǎn)生 128
6.2.1 鎖模基本原理 128
6.2.2 被動鎖模技術(shù) 129
6.2.3 主動鎖模技術(shù) 131
6.3 耦合式微波光電振蕩器的發(fā)展歷程 133
6.3.1 早期雛形與結(jié)構(gòu)優(yōu)化 133
6.3.2 光纖環(huán)形諧振腔的Q值增強 137
6.4 耦合式微波光電振蕩器的相位噪聲 140
6.4.1 相位噪聲來源 140
6.4.2 相位噪聲優(yōu)化 142
6.5 耦合式微波光電振蕩器的雜散抑制與頻率穩(wěn)定 147
6.5.1 超模雜散抑制 148
6.5.2 振蕩頻率穩(wěn)定 152
第7章 小型化微波光電振蕩器 156
7.1 片上集成微波光電振蕩器 156
7.2 基于無源線性微腔的微波光電振蕩器 163
7.2.1 微腔儲能微波光電振蕩器 163
7.2.2 壓控調(diào)諧微波光電振蕩器 166
7.3 基于微腔克爾孤子光頻梳的集成微波信號產(chǎn)生 169
7.3.1 微腔克爾光頻梳的產(chǎn)生 169
7.3.2 集成微波信號的產(chǎn)生 175
7.4 基于布里淵-克爾孤子光頻梳的低相位噪聲微波信號產(chǎn)生 179
7.4.1 布里淵-克爾孤子光頻梳生成微波信號 180
7.4.2 單片F(xiàn)-P型光纖微腔集成微波光子飛輪振蕩器 183
第8章 其他光生微波信號技術(shù) 187
8.1 基于傳統(tǒng)光學(xué)外差法的微波信號生成 187
8.1.1 光學(xué)鎖相環(huán)技術(shù) 189
8.1.2 光學(xué)注入鎖定技術(shù) 191
8.1.3 雙波長激光器技術(shù) 192
8.1.4 外部電光調(diào)制技術(shù) 194
8.2 基于光學(xué)分頻的超低相位噪聲微波產(chǎn)生 196
8.3 基于片上布里淵振蕩的微波信號合成 201
8.4 基于電光分頻鎖相的低相位噪聲微波信號合成 205
參考文獻(xiàn) 208