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微波光子鏈路

微波光子鏈路是指將微波電信號調(diào)制到光載波上,通過光纖進(jìn)行傳輸?shù)逆溌?與全電鏈路相比,微波光子鏈路具有損耗低,帶寬大,尺寸小,質(zhì)量輕以及抗電磁干擾的優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛地應(yīng)用于光載無線,射電天文和雷達(dá)系統(tǒng)等領(lǐng)域.

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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(dòng)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(dòng)態(tài)范圍提出了越來越高的要求。對于微波光子鏈路，動(dòng)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(dòng)態(tài)范圍

提升鏈路動(dòng)態(tài)范圍的方法包括兩種，一種是提升三階交調(diào)點(diǎn)(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(dòng)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(dòng)態(tài)范圍的主要途徑。

微波光子學(xué)（Microwave photonics）是由傳統(tǒng)的微波技術(shù)與光子學(xué)技術(shù)結(jié)合的新興學(xué)科。自20世紀(jì)六十年代有了激光技術(shù)以來，人們開始探索激光技術(shù)與射頻技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)來解決通信與信息科學(xué)的關(guān)鍵問題。激光技術(shù)在信息科學(xué)領(lǐng)域中較成功的應(yīng)用是光纖通信。光纖通信往超高速傳輸網(wǎng)絡(luò)方向上發(fā)展，除了光纖與光電子器件這兩類之外，超高速微波器件是支持整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵因素之一。隨著科技的發(fā)展，對微波高頻段的不斷開發(fā)和利用，傳統(tǒng)的微波技術(shù)遇到了一些技術(shù)上的難題，借助光子技術(shù)則有可能解決這些技術(shù)難題。