《基於受激布里淵散射的寬頻微波光子移相器基礎研究》是依託電子科技大學,由張旨遙擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於受激布里淵散射的寬頻微波光子移相器基礎研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張旨遙
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
相移量大範圍可調諧的寬頻微波移相器是實現寬頻微波信號實時處理的關鍵器件，在軍事和民用領域均有著廣泛的用途，因此研究其實現機理和方法具有重要的科學意義和套用價值。本項目旨在研究一種基於受激布里淵散射效應實現寬頻微波光子移相器的新方法，擬通過單邊帶調製技術將微波信號載入到光載波上，利用本徵布里淵增益/損耗譜窄的特點，通過布里淵快/慢光效應改變載頻信號的相位而不對遠離增益/損耗譜的調製邊帶信號幅頻和相頻特性造成影響，實現載頻信號與各調製邊帶信號之間的相位差調諧，從而實現相移量可連續調諧的寬頻微波光子移相器。為此，將首先建立布里淵快/慢光幅頻和相頻特性的理論模型，研究實現寬頻微波光子移相器的基本途徑；其次，研究提高相移量調諧範圍的新方法及關鍵技術；最後，完成寬頻微波光子移相器最佳工作性能的最佳化設計。項目的研究成果將促進受激布里淵散射在微波光子信號處理領域的發展。
結題摘要
相移量在360度範圍內連續可調諧的寬頻微波移相器是實現寬頻微波信號實時處理的關鍵器件，在軍事和民用領域均有著廣泛的用途。針對傳統微波移相器工作頻寬和相移量不足的問題，本項目開展了微波光子移相器的研究工作，重點對基於受激布里淵散射的寬頻微波光子移相器進行了基礎研究，主要完成的研究工作包括以下三個部分：1、完善了描述光纖中受激布里淵散射過程的光波-聲波耦合理論模型，並基於該理論模型對小信號增益和泵浦光“消耗”情況下布里淵快光和慢光效應的幅頻和相頻特性進行了研究，結果表明：在小信號增益情況下，布里淵快光和慢光效應的相移量相當，而在泵浦光“消耗”情況下，布里淵快光效應的相移量增大，布里淵慢光效應的相移量減小，布里淵快光效應更有利於實現大相移量；2、對各種基於布里淵快光和慢光效應的寬頻微波光子移相器方案進行了研究，確定了布里淵快/慢光效應結合實現大相移量寬頻微波移相器的技術方案，理論和實驗結果表明：通過改變控制光與單邊帶調製光載微波信號載頻之間頻率失諧量的方法比通過改變控制光功率的方法具有更大的相移量調諧範圍，前者可對頻率位於幾十MHz-20GHz範圍內的寬頻微波信號實現360度範圍內相移量的連續調諧；3、研究了控制光“消耗”、單邊帶調製光載微波信號殘餘邊帶、光纖色散等對布里淵快/慢光效應結合的微波移相器相移量和功率增益等性能的影響，確定了布里淵快/慢光效應結合的寬頻移相器最佳化方案，理論和實驗結果表明：控制光“消耗”不影響相移量，但是會導致相移範圍內微波功率的波動，為了獲得良好的寬頻移相性能，應該儘量避免控制光“消耗”，單邊帶調製的殘餘邊帶抑制比應高於30dB，增益光纖的長度應儘量短並且群速度色散量應儘量低（例如：相移誤差低於1度要求群速度色散低於2.2ps2），硫化物等具有高布里淵增益係數的光波導是布里淵快/慢光效應結合的寬頻移相器的理想增益介質。項目的研究成果不僅對寬頻微波光子移相器的研究具有重要參考價值，而且對於受激布里淵散射效應套用於微波光子信號處理具有參考價值。
