微波光子鏈路的背景

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微波光子鏈路以其寬帶響應(yīng)、低損耗、抗電磁干擾等特性，在雷達(dá)、無線通信、頻譜認(rèn)知等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。動態(tài)范圍是鏈路性能的重要指標(biāo)。相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，對鏈路動態(tài)范圍提出了越來越高的要求。對于微波光子鏈路，動態(tài)范圍正成為制約其應(yīng)用的關(guān)鍵因素。

微波光子鏈路如何提升動態(tài)范圍

提升鏈路動態(tài)范圍的方法包括兩種，一種是提升三階交調(diào)點(即抑制非線性效應(yīng))，另一種是降低系統(tǒng)噪底(即抑制系統(tǒng)共模噪聲)。其中提升三階交調(diào)主要通過互補(bǔ)調(diào)制器法進(jìn)行非線性信號的抑制，然而該方法不會降低系統(tǒng)的噪底，因此噪聲仍然是限制系統(tǒng)動態(tài)范圍的根本因素。對于微波光子鏈路，主要由激光器、光電/電光轉(zhuǎn)換、光放大器、傳輸鏈路(光纖)等組成，其噪聲的主要來源是激光器的相對強(qiáng)度噪聲以及光放大器的自發(fā)輻射噪聲，這兩種噪聲均屬于共模噪聲。因此對微波光子鏈路進(jìn)行共模噪聲的抑制是提升動態(tài)范圍的主要途徑。

微波光子鏈路

一種微波光子鏈路動態(tài)范圍提升方法，首先將光載波分為兩路；然后使用兩路同源的微波信號通過兩個并行的馬赫-曾德爾調(diào)制器分別對這兩路光載波進(jìn)行電光調(diào)制，并使得兩個馬赫-曾德爾調(diào)制器所輸出調(diào)制光信號的相位相反；對這兩路調(diào)制光信號進(jìn)行空分復(fù)用，并通過空分復(fù)用光纖將所得到的空分復(fù)用光信號傳輸至遠(yuǎn)端；在遠(yuǎn)端對空分復(fù)用光信號進(jìn)行解復(fù)用，并對解復(fù)用后的兩路調(diào)制光信號進(jìn)行平衡光電探測，得到噪聲抑制的微波信號。

微波光子鏈路（Microwave Photonic links，MPLs）作為微波光子學(xué)技術(shù)的核心，受到廣泛的關(guān)注和研究。微波光子鏈路是接收微波信號和提供微波信號輸出的微波信號傳輸?shù)墓怄溌?，具有帶寬大、體積小、重量輕、損耗小、抗電磁干擾等多方面優(yōu)點，被廣泛地應(yīng)用到軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域，例如：電子戰(zhàn)、雷達(dá)、無線通信等。