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外调微波光子收发链路研究

2021-09-23孙雷许向前张恒晨李宇邢星

电子技术与软件工程 2021年12期

孙雷 许向前 张恒晨 李宇 邢星

(中国电子科技集团公司第十三研究所 河北省石家庄市 050051)

近年来,微波光子学的快速发展和进步,使得微波光子链路受到广泛的关注和研究。微波光子链路是具有接收、传输、发射微波信号等功能的光电链路,具有宽带、低损耗、轻质、小尺寸、抗电磁干扰等关键优势,被广泛应用到雷达、卫星通信、机载传输等领域。可以实现包括宽带信号传输、本振分发、真时延、合波与分束等光域操纵,是光控相控阵雷达、分布式雷达的核心器件。在雷达系统和天线移动网络中,对微波光链路提出低噪声、高动态范围的需求。凭借技术以及器件水平的遥遥领先,国外诸多实验室和公司已经做出增益很高、噪声系数很低、动态范围很大的高性能微波光子链路[1]-[2]。

相比直调激光器,采用大功率、低RIN噪声的外调光源能够获得更高的调制效率和信噪比。尤其是光源功率较高时,外调链路的性能优势更明显。本文通过搭建外强度调制直接探测微波光链路,对其关键参数增益、噪声系数、动态范围进行测试,与理论值进行对比分析,设计了外调微波光链路指标预估可视化软件,提高微波光链路设计效率。

1 微波光链路性能评价参数

外强度调制—直接探测光链路由三个核心器件组成,分别是光源(LD)、马赫-曾德尔强度调制器(MZM)和光探测器(PD)。RF输入信号经MZM调制到光载波上,经光纤传输后输入到PD进行解调输出,其原理框图如图1所示。

评价微波光链路的性能参数主要有链路增益、噪声系数和动态范围。……

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