微波光子鏈路如何提升動(dòng)態(tài)范圍

提升鏈路動(dòng)態(tài)范圍的方法包括兩種，一種是提升三階交調(diào)點(diǎn)(即抑制非線性效應(yīng))，另一種是降低系統(tǒng)噪底(即抑制系統(tǒng)共模噪聲)。其中提升三階交調(diào)主要通過(guò)互補(bǔ)調(diào)制器法進(jìn)行非線性信號(hào)的抑制，然而該方法不會(huì)降低系統(tǒng)的噪底，因此噪聲仍然是限制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍的根本因素。對(duì)于微波光子鏈路，主要由激光器、光電/電光轉(zhuǎn)換、光放大器、傳輸鏈路(光纖)等組成，其噪聲的主要來(lái)源是激光器的相對(duì)強(qiáng)度噪聲以及光放大器的自發(fā)輻射噪聲，這兩種噪聲均屬于共模噪聲。因此對(duì)微波光子鏈路進(jìn)行共模噪聲的抑制是提升動(dòng)態(tài)范圍的主要途徑。

微波光子鏈路

一種微波光子鏈路動(dòng)態(tài)范圍提升方法，首先將光載波分為兩路；然后使用兩路同源的微波信號(hào)通過(guò)兩個(gè)并行的馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器分別對(duì)這兩路光載波進(jìn)行電光調(diào)制，并使得兩個(gè)馬赫-曾德?tīng)栒{(diào)制器所輸出調(diào)制光信號(hào)的相位相反；對(duì)這兩路調(diào)制光信號(hào)進(jìn)行空分復(fù)用，并通過(guò)空分復(fù)用光纖將所得到的空分復(fù)用光信號(hào)傳輸至遠(yuǎn)端；在遠(yuǎn)端對(duì)空分復(fù)用光信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，并對(duì)解復(fù)用后的兩路調(diào)制光信號(hào)進(jìn)行平衡光電探測(cè)，得到噪聲抑制的微波信號(hào)。

微波光子學(xué)（Microwave photonics）是由傳統(tǒng)的微波技術(shù)與光子學(xué)技術(shù)結(jié)合的新興學(xué)科。自20世紀(jì)六十年代有了激光技術(shù)以來(lái)，人們開(kāi)始探索激光技術(shù)與射頻技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)來(lái)解決通信與信息科學(xué)的關(guān)鍵問(wèn)題。激光技術(shù)在信息科學(xué)領(lǐng)域中較成功的應(yīng)用是光纖通信。光纖通信往超高速傳輸網(wǎng)絡(luò)方向上發(fā)展，除了光纖與光電子器件這兩類之外，超高速微波器件是支持整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵因素之一。隨著科技的發(fā)展，對(duì)微波高頻段的不斷開(kāi)發(fā)和利用，傳統(tǒng)的微波技術(shù)遇到了一些技術(shù)上的難題，借助光子技術(shù)則有可能解決這些技術(shù)難題。

微波光子鏈路在不同領(lǐng)域的應(yīng)用

在雷達(dá)領(lǐng)域，在七十年代中期，美國(guó)研究并使用了用光纜代替同軸電纜來(lái)傳播信息，使得天線與基地的展開(kāi)距離得到了大大提升，展開(kāi)距離是以前的45倍，而且線纜的重量還減輕了一半。從那之后，光子技術(shù)引入到雷達(dá)技術(shù)中，成為雷達(dá)技術(shù)新的發(fā)展領(lǐng)域。

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