以湖南工學院電氣與信息工程學院為主導，聯合湖南大圖測繪科技有限公司與湖南信瑞光學科技有限公司共建“衡陽市微波光子套用技術重點實驗室”，依託湖南工學院電氣與信息工程學院教師的項目研發能力、湖南大圖測繪科技有限公司的產品線上測試平台以及湖南信瑞光學科技有限公司的器件研製與開發技術，構建產、學、研“三位一體”化的微波光子套用技術重點實驗室，立足衡陽市、輻射全國。
基本介紹
- 中文名：微波光子套用技術湖南省重點實驗室
- 主管部門：湖南工學院
研究方向,科研條件,
研究方向
方向1：面向5g通信微波光子套用技術的研究
基於mz調製器串並聯線性化與低偏置技術研製大動態範圍、低噪聲微波光鏈路技術，便於5g超寬頻信號的傳輸。具體而言：基於雙調製器結構建立微波光鏈路的理論解析模型；研究光源的功率、rin、驅動電流噪聲，調製器的半波電壓、消光比、光插入損耗、偏置電壓、偏置電源噪聲、調製器串並聯結構的分光比和偏振度，前置放大器的增益、噪聲係數，光鏈路的傳輸距離、損耗，以及光探測器的回響度、熱噪聲、散彈噪聲對動態範圍的影響；研製低噪聲光源的控制模組，提供低噪聲的驅動電流，並進行恆功率控制、恆溫控制和保護；研製mz調製器的低偏置控制模組，能夠實時補償調製器的半波電壓漂移，將mz調製器控制在設定的工作點；研製易調節、高穩定的mz調製器串、並聯模組，能夠進行分光比和調製信號相位的微調；基於理論模型，開發鏈路綜合仿真軟體，並對鏈路進行最佳化設計；根據微波接收機對鏈路的性能指標要求，確定微波光鏈路中各環節主要參數的合理取值和冗餘，為鏈路的研製奠定理論基礎並提供高效的設計工具。
方向2：基於微波光子技術的微波/毫米波關鍵器件與系統的研製
採用光子技術來突破“電子瓶頸”，研製制約微波毫米波通信的技術發展的關鍵設備，立足於光電振盪器的研究。具體而言：研製低相噪、高邊摸抑制的超穩定微波毫米波光電振盪器。研究微波光子鏈路的增益、噪聲係數、動態範圍等關鍵指標與光電振盪器（opto-electronic oscillator，oeo）相噪的關聯性；提出利於實現oeo低相噪的微波光子鏈路框架；基於大動態微波光子鏈路探索oeo降噪的新方法；研究微波放大器與光電探測器的閃爍噪聲對近載頻相噪的寄生機制；綜合考慮系統的高斯白噪聲與閃爍噪聲，對oeo建立更為完備的理論模型。建立注入鎖定oeo的理論解析模型；研究注入源信號對oeo振盪信號相噪與邊模抑制比的影響；研究制約鎖定頻寬的關鍵因素，探索調節鎖定頻寬的可行性方法；研究邊模抑制與相噪損傷的權衡關係；研究兩級注入鎖定結構的基本原理與方法，探索實現近載頻與遠載頻低相噪統一性的可行性方案。研究電光調製器、光纖延時卷等核心部件對外界溫度、應力與振動的敏感性；針對注入鎖定型oeo，研究導頻法提取oeo環路延時波動的可行性方案；探索以導頻控制為主，溫控、防震為輔的綜合性控制模式；研究穩定性控制電路的噪聲寄生機制；研製低相噪穩定性控制電路。
方向3：基於雷射雷達的數位化林業檢測與分析技術的研究
建立完善的雷射雷達林業套用平台，該平台具備森林屬性調查自動化、數位化分析功能，可提供準確的森林遙感探測數據、森林數位化分析及管理功能。平台通過高精度的數據掃描，及高效的核心數據處理系統，提取一系列基於雷射雷達點雲數據和光譜數據的森林參數和統計變數，包括樹冠高度變數、密度變數、強度變數、鬱閉度、葉面積指數和間隙率等。快速反演生物量，森林蓄積量，森林覆蓋率；了解其疏密程度以及不同樹齡樹木的情況
科研條件
微波光子技術是解決下一代通信行業信息爆炸式增長問題的有效方式，該重點實驗室立足於微波光子學，擬解決制約5g通信面臨的大量數據實時傳輸與處理的關鍵性問題，能夠在5g通信、航空航天、測量測繪、虛擬現實等領域得到廣泛套用，需求非常迫切，產業化前景光明。微波光子技術的發展能夠積極回響2016國家林業局《林業應對氣候變化“十三五”行動要點》，研究利用無人機獲取的高解析度影像輔助小班精細區劃，探索利用雷射雷達和攝影測量技術估算森林蓄積量的方法，以最佳化、完善森林資源調查監測體系，提升航天航空遙感技術對森林資源調查監測體系的支撐能力。微波光子學涉及的大數據傳輸與微波毫米波關鍵器件的研究成果能打破國外技術的壟斷，提高光電信息領域的核心競爭力，推動航空航天、船舶與海洋以及智慧型交通等領域的發展，具有巨大的經濟社會效益。
