摘要：提出并实现了用相干自混频方法监测马赫-曾德尔调制器(MZM)零偏置点漂移,将同一光源所产生的部分未调制光和调制后的光进行混频,利用混频光功率的最大最小值之比作为监测量监测。相比于监测信号光平均光功率的方法,可使±5%偏置点漂移下的灵敏度从0.02 dB提高到0.3 dB。利用设计完成的硬件反馈控制系统进行了多次实验,讨论了影响系统工作的各种因素及相应的解决办法,结果表明该方法工作有效。

摘要：针对单极型马赫曾德尔电光调制器在Radio over Fiber(RoF)和副载波复用系统中的应用,讨论了输入两路射频信号的情形,给出了电光调制器互调失真的严格通用解析解。该解析解可用于表示任意阶的互调失真项和谐波项。数值结果表明了该解析解的正确性。分析结果表明,调制器的三阶互调失真与调制器偏置相移无关,只与输入射频信号的调制系数有关,并且当外加偏置电压等于调制器的半波电压时,只存在偶数阶的失真项。根据该解析解,可方便地设计模拟光通信系统,精确地预计外调制器的非线性特征,优化系统性能。

摘要：马赫-曾德尔调制器的工作特性随温度变化等环境因素影响严重,因此需要设计专用的偏置电压控制电路。利用扰动输入和谐波探测相结合的偏置电压控制方案是一种比较好的解决方案,但传统的控制架构在面对大调制信号输入时,往往会出现锁定点严重漂移的现象。首先对谐波产生的机制的进行了理论建模,然后对传统的谐波检测架构进行了分析,发现大信号调制下的以往谐波分量计算公式以不再适用,必须加以改进,因此在改进谐波计算公式的基础上,提出了一种新的可用于大信号调制下的偏置点控制技术,并研制了相应的驱动电路,对电路的偏置点控制测试结果发现,提出的方案偏置点的控制精度在1°以内,可以很好地满足大调制信号输入的应用需求。

摘要：提出一种高平坦宽带光学频率梳(OFC)信号产生方案,对高平坦、宽带电光频梳信号产生机理与方法开展了理论研究与仿真分析。在仿真分析中,利用双驱动马赫-曾德尔调制器产生光频梳信号,利用相位调制器进一步提升梳状线的数量,最后通过联合优化马赫-曾德尔调制器的驱动信号功率和直流偏置电压来提高平坦度。仿真结果显示,该方案可产生带宽为1.08 THz的宽带光频梳信号,音噪比(TNR)达到60 dB、平坦度达到0.5 dB。将所提方案应用于光载太赫兹通信系统,通过仿真验证了单通道及多通道16阶正交幅度调制(16QAM)太赫兹信号在背对背(BTB)或10 km光纤传输情况下的传输性能。结果表明,上述每种情况下的误码率都低于前向纠错码的阈值。

摘要：基于延迟反馈结构的光电储备池计算系统是一种软硬件设计简单的模拟光信号处理系统,将其成功应用到实时识别室性早搏中,对有效预防和早期治疗心电疾病具有重要的意义。利用马赫-曾德尔调制器附加光电反馈环,建立光电储备池计算模型,并对室性早搏心电图进行了识别。对模型中的关键参数进行了分析和优化,如分析了反馈强度β、输入增益γ、虚拟节点个数N等参数对心电图识别效果的影响,其最佳识别归一化均方误差值NMSE为0.080 9,最佳识别率达到94%,敏感度达到了94.9%。表明该光电储备池计算系统在室性早搏心电图识别方面表现出了良好的性能,简化了现今心电图识别算法的复杂性。

摘要：针对硅基单端推挽调制器的pn结结电容大、调制效率低的问题,设计出一种基于异型掺杂和槽波导结构的硅基调制器。通过槽波导结构和L型掺杂增大了耗尽区与光场相互作用,与传统脊波导相比,在相同调制效率下,槽波导的结电容降低了24%,带宽提高了32%。采用T型轨道的电极实现阻抗和折射率的匹配,4 V偏压下调制带宽达到42 GHz,实现了峰峰值电压V_(pp)=2 V驱动下70 Gbit/s的OOK信号调制,眼图消光比达5.2 dB。

摘要：设计和制作了应用于微波全双工收发系统的马赫-曾德尔型电光双向强度调制器。根据电光调制器中电信号对光信号的调制叠加原理,通过计算和仿真,分析了因调制电极设计电场与实际电场分布差异导致的器件隔离度劣化。通过对比不同调制电极结构的分析设计和仿真优化结果,得到3.5GHz以上频段隔离度优于-30dB的电光双向强度调制器设计结构。制备出的电光双向强度调制器在5~17GHz范围内隔离度优于-30dB。

摘要：针对传统基于导频信号的外调制测距方法精度不高的问题,提出了一种基于开关电路偏压控制模块的相位激光测距方法。首先,分析了传统测距方法测距精度不高的原因;然后,设计了基于开关电路的偏压控制模块,以此改变传统测距方法在射频端同时输入粗尺信号和精尺信号的方式,在马赫-曾德尔调制器(MZM)的偏置电压输入端、射频端分别输入粗尺信号、精尺信号,同时实现偏压控制和激光测距。实验结果表明:在距离80 cm处进行500次测量时,测距系统相位差的重复性为±0.1504°,对应的测距精度为±0.0261 cm。

摘要：针对传统马赫-曾德尔调制器(MZM)在光载正交频分复用(OFDM)系统中的非线性失真问题,提出了一种新的并行MZM结构,该结构由主调制器和起补偿作用的子调制器组成。理论分析与仿真表明:通过设计调制器电极长度与输入光功率,使得相位误差衰减因子小于1,此时并行MZM的非线性失真小于传统MZM。在相同调制指数下,并行MZM对应的星座图更加收敛,但随着调制指数的增加而逐渐发散。

摘要：设计了基于级联型马赫-曾德尔调制器(MZM)的光非归零-双二进制码(NRZ-DB)、光66%归零-双二进制码(66%RZ-DB)和光33%归零-双二进制码(33%RZ-DB)的产生结构,推导了3种码型的理论表达式,分析了其时频域结构,并对3种码型的传输特性进行了实验验证。