【摘要】：光載無線通信(Radio over Fiber,RoF)技術(shù)結(jié)合了無線通信技術(shù)和光纖通信技術(shù)的特點。它利用光纖通信體積小、重量輕、帶寬大的優(yōu)點,使用模擬光纖鏈路來傳輸射頻信號,在無線通信、雷達等系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。直調(diào)光發(fā)射模塊作為直調(diào)RoF鏈路中完成光電轉(zhuǎn)換的重要部件,其性能決定了直調(diào)RoF鏈路整體的性能。本文針對直調(diào)RoF鏈路中的射頻信號完整性問題和激光器最佳工作點問題,基于一款自研的直調(diào)光發(fā)射模塊,完成對RoF鏈路的主要性能指標(biāo)的測試。利用高頻仿真軟件HFSS和仿真軟件matlab對光發(fā)射模塊的S參數(shù)、噪聲系數(shù)、非線性性能等鏈路性能進行了研究,提出對光發(fā)射模塊的優(yōu)化方案,結(jié)合實際實驗測試結(jié)果,驗證所得到的方案的可行性和優(yōu)化程度,得出優(yōu)化方案。1、利用半導(dǎo)體激光器速率方程,對RoF鏈路中的S參數(shù)進行了推導(dǎo)并對激光器穩(wěn)態(tài)和調(diào)制狀態(tài)下的激光器工作狀態(tài)進行仿真。由速率方程得到了在直調(diào)鏈路中的RF基波的幅頻響應(yīng),以及和激光器的調(diào)制帶寬相關(guān)的影響參數(shù)。利用HFSS對激光器芯片載體模型的回波損耗仿真,得到了更為優(yōu)化的設(shè)計模型,并提出了優(yōu)化頻率帶寬的方案。2、研究了RoF鏈路中主要存在的三種噪聲,建立了激光器小信號輸入噪聲系數(shù)模型,推導(dǎo)出鏈路固有增益和調(diào)制頻率的關(guān)系,并根據(jù)仿真結(jié)果得到了調(diào)制鏈路中影響噪聲系數(shù)的因素,提出了優(yōu)化噪聲系數(shù)的方案。3、分析了鏈路中的主要存在的非線性影響因素,研究了二次諧波失真和三階交調(diào)效應(yīng)對RoF鏈路輸出頻譜的影響。通過對速率方程的推導(dǎo)和結(jié)果的仿真,得到了關(guān)于二次諧波失真和三階交調(diào)失真的相關(guān)影響因素。提出了對系統(tǒng)非線性的優(yōu)化方案。最后通過對提出的S參數(shù)、鏈路噪聲系數(shù)和諧波失真的優(yōu)化方案的性能參數(shù)對比測試,得出了優(yōu)化方案的可行性和優(yōu)化程度,得出對光發(fā)射模塊性能提升的優(yōu)化結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN92;TN248
【圖文】：

RoF中心站與基站

激光器有源層

DFB激光器中光子和電子相互作用關(guān)系圖

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本文編號：2760348