光注入锁定和环路锁相产生微波光子.docVIP

本科毕业论文（设计） 光注入锁定法和环路锁相法产生微波光子 学 院：＿＿＿＿理学院＿＿＿＿ 专 业：＿＿光信息科学与技术＿ 班 级：＿＿＿10级光信1班＿＿ 学 号：＿＿＿1007010110＿＿＿ 学生姓名：＿＿＿＿周 径 ＿＿＿＿ 指导教师：＿＿＿＿白光富＿＿＿＿ 年 月 日  贵州大学本科毕业论文（设计） 诚信责任书 本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。 特此声明。 论文（设计）作者签名： 日 期： 光注入锁定和环路锁相法产生微波光子 目录 光注入锁定和环路锁相法产生微波光子 I 摘要 II Abstract III 0. 引言 1 1. 微波光子的产生原理 2 2. 光注入锁定方法 3 2.1 激光器，马赫贞德调制器和光电二极管 3 2.2 光注入锁定原理 4 2.3 实验仿真 6 3. 环路锁相方法 9 3.1 混频器和可调激光器 9 3.2 锁相环 10 3.3 环路锁相的设计 12 3.4 实验仿真 13 4. 总结与展望 15 5. 参考文献 16 致 谢 17 摘要 低相噪、高频谱纯度的理想微波源在现代光通信、雷达、传感器等领域中都非常重要，用光学方法产生微波信号源近年来受到广泛关注。在光域上产生微波的方法主要有光注入锁定法、光锁相环、外调制和OEO等。本文利用matlab和optisystem软件模拟仿真了光注入锁定法和环路锁相法产生微波光子的过程。在光注入锁定法中，主激光器发射的连续光源先被低频射频信号调制，将调制的高阶边带分别送入两个从激光器中，并使其锁定两个从激光器，经过PD后获得的高频微波信号。在环路锁相环中，两个波长不一致自由运行的的激光器拍得微波光子信号，注入到光电探测器，输出的微波电信号与参考信号通过鉴相器产生与二者相位差有关的电信号，该信号被注入之前的其中一个激光器从而控制该激光器的注入电流，改变激光器光场初始相位，而这样也就促成了两个光信号之间的相位锁定，实现了两个激光器的相位同步。作者对比分析了两种方法产生的微波光子信号的质量和两种方法的优劣。 关键词：微波光子，光注入锁定，环路锁相 Generation microwave photonics through optical injection and phase locked loop Abstract Ideal microwave sources with low phase noise and high spectral purity are very important in many fields, such as modern optical communication, radar, sensors, etc. Using an optical method for generating a microwave signal source has received extensive attention in recent years. Methods for generating a microwave in optical field are optical injection locking, optical phase-locked loop, external modulation, and the optical electronic oscillator (OEO). In this paper, using Matlab and Optisystem to simulate the optical injection locking and phase-locked loop for generating microwave photons. In the optical injection locking, continuous light emitted from the master laser is modulated by a frequency radio signal, then the light with higher order modulation sidebands are fed into the two slave lasers. For one of the two slave lasers, if there is a sideband fall into the locking range, it will be locked by the sideb