摘要：硅光子调制器是硅基光学链路中重要的电光转换元件,而行波电极作为硅光调制器承载微波信号的关键部分,其性能是决定调制器的调制效率和传输损耗的关键因素。目前,行波电极的设计主要分为共面波导结构(Coplanar Waveguide,CPW)和共面带状线结构(Coplanar Stripline,CPS),共面带状线相对于共面波导具有更大的设计匹配范围,但信号屏蔽能力会低于CPW的双接地系统,导致高阶模式激发和多模干涉等问题出现。为优化调制器性能,许多学者提出手指形延伸电极,T型延伸电极,分段电极等形状来优化电极结构,实现阻抗匹配的同时,增强电光相互作用并降低传输损耗。本文综述了国内外学者对于行波电极的研究成果,并对行波电极的发展趋势进行了分析与展望。

摘要：脉冲调制器是大功率真空管发射机必不可少的核心组成单元,设计改进调制器的性能是提升发射机性能的关键途径之一。本文介绍了脉冲调制器原理和类型,并对不同类型调制器特点作了相关介绍,探讨主流的刚管脉冲调制器相关技术。经分析研究,设计开发一种新型小型化大功率刚管脉冲调制器,重点介绍了调制器核心电路设计方案和实验结果。实验表明,该型调制器相比传统固态刚管脉冲调制器具有电路简单、重量轻、体积小、性能优越等特点,在确保发射机的工作性能及可靠性的前提下,满足了高机动雷达对小型化、集成化的需求。

摘要：作为中红外波段中最接近O波段和C波段的波段,2μm波段区域逐渐引起人们的广泛关注。主要对2μm波段的马赫-增德尔型调制器进行优化设计和仿真,根据2μm波长下光模场分布的特点,选用具有340 nm厚度顶层硅的SOI衬底,结合实际工艺中240 nm硅刻蚀深度,得到宽度为600 nm以及平板层厚度为100 nm的最优脊波导结构。通过优化掺杂浓度和掺杂区位置获得综合性能最优的调制器器件,在4 V反向偏压下器件光损耗为5.17 dB/cm,调制效率为2.86 V·cm,静态消光比为23.8 dB,3dB EO带宽为27.1 GHz。同时,与220 nm厚度顶层硅器件相比较,器件的综合性能更为优越。研究内容为后续器件实际制作提供了依据,也为后续2μm波段光收发集成模块所需调制器设计提供了新的方向。

摘要：Sigma-Delta调制器是一种重要的模数转换器,以其高精度的优点广泛应用于音频、医疗、传感器等众多领域。简述了近年来国内外学者的研究成果以及国外Analog Devices,Inc(ADI)、Texas Instruments(TI)两家公司基于Sigma-Delta架构最新的芯片性能。介绍了离散型Sigma-Delta调制器各个组成部分的设计要点。通过分析离散型Sigma-Delta调制器的工作原理、系统结构及其各部分内部电路,指出近年来国内外研究遇到的问题和解决方案。分析表明,通过改进调制器整体架构和噪声整形滤波器、量化器的设计,可以降低调制器的功耗,提升调制器精度。

摘要：基于CMOS兼容的硅基光子集成工艺,设计并实现了一种具有高边带抑制比的硅基单片集成单边带调制器。单边带调制器采用正交混合耦合器实现上下两臂等幅度、90°相位差的射频信号加载,基于硅基双驱动马赫曾德尔调制器的热移相器调控上下两臂光相位差为90°,实现了效果显著的单边带抑制。基于CUMEC公司CSiP180 Al工艺和工艺设计包(PDK)完成芯片制备,采用金丝引线实现了正交混合耦合器的空气桥结构。测试结果显示该硅基单片集成单边带调制器在18~32 GHz频率内边带抑制比均高于12 dB,在21 GHz工作频率时边带抑制比达到了32 dB。该单边带调制器有望应用在光通信和微波光子系统中。

摘要：本文设计了一种基于Franz-Keldysh(FK)效应的GeSi电吸收调制器.调制器集成了脊形硅单模波导.光由脊形硅波导以倏逝波形式耦合进锗硅吸收层.在硅基锗二极管FK效应实验测试的基础上,有源区调制层锗硅中的硅组分设计为1.19%,从而使得器件工作在C(1528—1560nm)波段.模拟结果显示该调制器的3dB带宽可达64GHz,消光比为8.8dB,而插损仅为2.7dB.

摘要：设计一种双时间常数的伪速率调制器,在分析调制器基本原理的基础上,给出调制器脉冲时间和描述函数的计算方法.针对调制器参数众多的问题,提出一种改进的粒子群优化算法,将动态惯性权重设计为一种二次指数型函数,并引入粒子和全局最优点距离量,使得惯性权重不仅随着迭代次数变化,而且与其距全局最优点的距离有关.综合时间最优和燃料最优两项指标,将粒子群适应度函数设计成与时间和燃耗的函数.最后通过仿真验证了所提出的改进的调制器结构和参数寻优算法的有效性.

摘要：提出了一种变速率调制系统的设计方法。基于现场可编程门阵列（FPGA）,在硬件系统中实现了新方法。所设计的系统能够处理（13.5～300）Mbps连续变化的比特速率。通过将整个可变速率范围分成若干小段,分别经过不同倍数的采样滤波,保证了所有符号速率对应的数据能够被调制到数模转换芯片（DAC）处理范围内。给出了系统整体设计结构,分析了硬件实现时的难点,论述了并行采样滤波与并行载波生成等设计方法。硬件实现结果表明,所提出的设计方法能够实现对较宽范围内连续可变速率信号的调制。系统的易扩展性也保证了所设计结构能够处理更宽的变速率范围。

摘要：介绍了一种应用于小数分频频率合成器的Σ-Δ调制器的设计,该调制器采用三阶级联的MASH1-1-1结构,并利用流水线技术,提高了调制器的工作频率.电路设计采用Verilog HDL硬件描述语言实现,基于QuartusⅡ工具进行测试验证,结果表明,调制器最高工作频率为240.56MHz.最终采用SMIC 0.18μm CMOS工艺,完成了电路版图设计.芯片面积为34 148.5μm2,芯片总功耗为1.284mW,与传统设计相比,面积降低了31.23%,功耗降低了46.14%.

摘要：按某气象雷达对发射系统的具体要求,在满足磁控管正常工作条件的情况下,给出了调制器的技术指标,形成了调制器实现的功能框图,并介绍了其各个部分的原理和功能。调制器的设计采用3只串联可控硅作为放电开关(固态调制器);其最大工作电压可达3 kV,实际工作有40%的冗余,有利于提高调制器的可靠性;高压电源采用回扫充电方式的开关电源,它使充电、放电分时进行,可以抗调制器连通,减少电源纹波对调制器指标的影响;1μs矩形脉冲采用双线PFN形成,并给出了严格的理论分析,得到了可靠的调制器设计参数。双线PFN的充电电压和输出电压相等,在调制器输出电压相同的情况下,双线PFN的充电电压比单线PFN减小一半,可以有效地减少串联SCR的数量,给使用和维护带来了方便。调制器监控是通过PLC(Programed Logic Controller)编程实现的。PLC具有很强的抗干扰性能,并有标准的422串行接口,有利于外部连接。调制器对所有的故障信号和状态信号实时监控,把故障信号与加高压信号互锁,保证人、机安全。该调制器具有体积小、重量轻的特点,便于安装、使用。结果证明文中的逻辑分析和参数选择是合理的,满足工程设计要求。目前该调制器已在多部气象雷达发射机中应用,工作安全、可靠,对今后这方面的相关工程设计具有一定的借鉴作用。