摘要：文章针对宽带大延时射频信号传输系统进行相关研究,详细说明了宽带大延时射频信号在传输过程中遇到的问题,重点设计了基于电域混频模式的主动式稳相传输方案,研制了一套62 km宽带大延时射频信号传输系统,具有300μs的延时量。同时采用主动式稳相技术,链路的时延稳定性达到≤6°/s,工作频率覆盖Ku频段,具有很好的工程应用前景。

摘要：针对传统高功率微波测试方法的固有缺陷,介绍了一种基于微波光子学的高功率微波测试方法。基于这种方法设计了一套光电式高功率微波测试系统,这套测试系统具备低扰动、瞬时动态范围大、抗干扰能力强且能同时采集高功率微波时/频域信号特征等优点。使用高功率微波脉冲信号对这套系统进行了试验验证,测得的数据完整的表现了高微波脉冲时/频域的信号特征,验证了这套测试系统和方法的可行性和有效性。

摘要：本研究采用三维异构集成技术实现单行载流子光电二极管与微波集成电路芯片堆叠集成,研制出一款微波光子应用的高功率、宽带探测器芯片。通过优化单行载流子光电二极管的材料掺杂和外延工艺,显著提高了功率承受能力;采用集成背入射透镜和增设金属反射层的设计,有效提升了响应度;通过提取光电二极管的精确模型并采用阻抗补偿及宽带匹配电路设计技术,成功增强了宽带特性。将光电二极管芯片倒装集成在微波集成电路芯片上,大幅减小了芯片互连电路对高频性能的不利影响;采用高导热率底层芯片的设计,极大提升了探测器芯片的导热性能和高功率处理特性。研制的三维异构集成光电探测器1 dB带宽高达42 GHz,射频回波损耗优于11 dB,响应度优于0.85 A/W,暗电流低于50 nA,饱和输入光功率超过120 mW。三维异构集成微波光子探测器芯片实现了优异的带宽和响应度特性,该设计方法为微波光子应用提供了创新性的解决方案。

摘要：提出一种基于互逆光纤色散的微波光子雷达系统设计方案,既可以产生宽带线性调频信号,又可以实现线性调频信号的光域脉冲压缩.在发射端利用互逆色散光纤产生线性调频信号.在接收端,雷达回波信号通过马赫-曾德调制器调制到预啁啾的光信号上,然后经过色散光纤的进一步色散.最终在探测器端可以得到目标回波信号脉冲压缩后的结果.该方案无需脉冲压缩过程中数字化和离线处理,且具有脉冲压缩比的调谐作用.理论、数值仿真和实验证明了该设计方案能有效进行线性调频信号的光域脉冲压缩.实验产生了C波段下时宽1.2ns,带宽3.2GHz的线性调频信号,并通过互逆色散光纤将该信号压缩到了0.09ns,脉冲压缩比达13.3.

摘要：如何获得频率高、相位噪声低和稳定性高的微波信号一直都是微波光子学领域的研究热点。基于此,提出一种基于受激布里渊散射(SBS)的可调谐光电振荡器(OEO)。实验中光载波和泵浦光来自同一可调谐激光器,利用泵浦光的SBS对光载波的相位调制边带进行放大,通过改变可调谐激光器的输出波长使布里渊频移量发生变化,从而实现输出微波信号的可调谐。实验结果表明,所设计的OEO可以实现频率范围为10.13~10.65 GHz的信号输出,可调谐范围为520 MHz。结构中仅使用了一个相位调制器,无偏压输入器件的引入,这使得所设计的OEO稳定性较高。在20 min内频率漂移小于1 MHz,功率变化小于1.15 dB。

摘要：提出了一种基于光学四波混频技术的方向回溯天线阵。这种类型的天线阵能够在不使用移相器的情况下自动追踪移动终端。现有的智能天线和相控阵天线的自动追踪功能是基于相位共轭混频电路实现的。提出了一种更新的基于四波混频技术的相位共轭的实现方法,以解决原有方法在射频电路在设计和结构上出现的问题。最后分析了半导体光放大器(SOA)的工作原理,并设计合适的参数以确保产生的相位共轭射频信号强度能够满足发射天线阵正常工作的要求。

摘要：为实现同时具备宽带可调谐、单透射峰、窄滤波带宽三大特征的高性能微波光子滤波器,设计了一种基于2×2光纤耦合器的环型谐振腔,推导、仿真并实际测量了该谐振腔的输出特性,最终与普通光滤波器相结合实现了高性能微波光子滤波器。实验结果表明,该光纤环谐振腔其滤波带宽可低至1.2 MHz,与普通可调谐光滤波器级联后可实现任意单透射峰的动态选择,通过相干探测链路实现了40GHz范围内可调谐的光载射频信号。与传统非腔体微波光子滤波器相比,该方法明显降低了滤波带宽;与单一光纤环谐振腔相比,该方法能够实现任意单透射峰的动态选择。这一滤波器有望用于未来超精细光谱分析、光纤传感等领域。

摘要：设计了一个基于硅基微环的超紧凑的微波光子滤波器,用以提高硅基微波光子器件的集成密度及增大其自由光谱范围。根据波导光学的耦合模理论,推导出双环并联谐振器的光强传递函数,并通过仿真得到了微波光子滤波器的输出特性。结果表明:当微环半径为0.79μm时,谐振器中直波导宽度为0.3μm,环形波导宽度为0.25μm,滤波器的自由光谱范围为140 nm,插入损耗为0.5 dB,半峰全宽为7 nm,此滤波器的性能完全满足粗波分复用系统的要求。

摘要：光开关切换延时线芯片中各光开关的驱动电压标定和控制需使用多通道光功率计、可编程多通道电压源阵列等分立仪器,存在成本高、扩展困难的问题。设计并制作了一套低成本、易扩展的光开关切换延时线自动标定与控制系统,其中多通道光功率计模块可探测-53~-7.7 dBm内的光功率,误差小于0.5 dB;多通道电压输出模块可高精度稳定输出0~10 V的直流电压,输出电压波动小于±0.5 mV;使用单片机控制各模块协同工作并连接上位机实现人机交互。使用本系统对5-bit光开关切换延时线进行了自动标定和控制,结果显示,在32级延时状态下,延时线芯片输出端的透射光谱在1560 nm波长附近的波动均小于1 dB,对应的延时步进为3.1109 ps/state。该结果与商用仪器标定电压下测得的3.0620 ps/state的延时步进高度吻合。本文设计制作的标定与控制系统精度高、成本低、扩展性强,具有很高的应用价值。

摘要：以垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)为研究对象,采用Volterra方法结合速率方程理论,从器件设计角度,分析了在5 GHz微波信号模拟调制情况下出射面反射镜的反射率、有源区厚度和光限制因子对其二阶谐波失真、三阶谐波失真和三阶互调失真的影响。结果表明,对于垂直腔面发射半导体激光器,采取大反射率、小有源区厚度和小光限制因子有利于降低器件的谐波和互调失真。