摘要：本文介绍了微波光子学应用前景和微波光子链路研究现状，研究限制微波光子链路动态范围的首要因素三阶交调失真，以及提高链路动态范围的现有技术，并且提出了未来微波光链路设计中需要解决的问题。

　　关键词：微波光子链路无杂散动态范围三阶交调失真

　　中图分类号：TN929.1文献标识码：A文章编号：1007-9416（2013）12-0235-02

　　1引言

　　微波光子学是融合了模拟光纤技术和微波技术的新兴学科，其是利用光子技术来完成微波系统中的射频信号处理和传输。微波光子链路是微波光子学的核心之一，其可以实现微波与光波之间的相互转化、传输、处理等功能，因其具有低损耗、低功耗、质量轻、大带宽、抗电磁干扰等优点，在民用以及军事领域都有着广泛的运用。

　　相对于同轴电缆的高损耗，微波光链路损耗低并且与传输信号频率无关，微波光链路的优势则随着传输信号频率的提高以及传输距离的提升而愈发明显。随着微波光链路性能的不断提高，特别是相位噪声性能、多倍频程动态范围、信号处理能力的提升，将使微波光链路未来在高性能雷达、射电天文学以及下一代无线通信得到广泛应用。因此，大动态范围、低噪声的微波光子链路的设计与实现一直都是微波光子学的研究热点。[1]

　　相对于欧美国家而言，国内由于理论、器材等的限制，迫切需要加强微波光子链路的研究。

　　2微波光子链路的无杂散动态范围的分析

　　微波光子链路一般包括激光器、调制器、光纤、光电探测器等部分，其按调制方式可为直接调制链路和外部调制链路。直接调制微波光链路一般使用半导体激光器作为光源，在链路中直接把微波信号作为激光器的驱动电流，优点是成本低、且利于未来的集成技术，但是直接调制带宽窄，因为调制信号频率达到GHz后，调制后的信号会产生啁啾，在经过传输过程中，会转化成噪声和非线性失真，这将对提高链路的动态范围产生非常不利的影响。因此，对于需要大动态范围的微波光子链路设计中，一般采用外部调制的方案。外调制微波光子链路（如图一）则是通过外部调制设备把微波信号加载在光波上，具有调制带宽大，性能高等优点。对于外调制方式的模拟微波光子链路，光源必须具有较低的相对强度噪声以及高输出功率。

　　3微波光子链路研究动态

　　随着技术的发展，对微波光子链路的动态范围提出了更高的要求。因此，对于链路的线性化改进在国际上也有大量的研究成果，例如低偏置技术、载波抑制技术以及基于DSP技术的后处理技术。对于传统的强度调制链路，大量的功率消耗在光载波中，将会导致PD探测器饱和，以至于光纤的非线性效应增强，链路的动态范围等性能将被限制，而光载波抑制技术则能较好的降低光纤的非线性效应，从而提高微波光子链路的增益和动态范围。DSP后处理技术则是在链路的最后将模拟信号转变为数字信号，利用DSP技术来实现信号的解调。[2]对于新型链路结构的设计上比较常见的有双MZM并联或串联的光域预失真技术，这样的链路结构则需要保证输入两个MZM调制器的微波信号在相位精度上保持高度的一致，现实操作中较难实现。[3]

　　4结语

　　微波光子链路的噪声系数、链路增益、以及动态范围都是衡量链路特性的重要指标，并且各参数之间也互相影响。增大探测光电流能提高链路的动态范围和增益，但是同时也提高了链路的噪声系数；减小调制器的半波电压，能减小噪声系数而且提高链路的增益，但会降低链路动态范围。因此对于大动态微波光子链路的设计，必须考虑参数之间的相互制约。为提高微波光子链路的动态范围，科研工作者都在致力于解决以下问题：（1）研制低噪声、大功率的激光器，低噪声放大器，以及能承受大电流、大宽带的光电探测器；（2）研制调制效率高的新型调制器，研究不同的调制方式和链路结构对链路非线性的改善；（3）引入DSP后处理技术来对模拟信号进行数字化处理。

　　参考文献

　　[1]金丽丽.高性能微波光子链路研究[D].电子科技大学，2010.

　　[2]DaiJ，XuK，DuanR，etal.Opticallinearizationforintensity-modulatedanaloglinksemployingequivalentincoherentcombinationtechnique[C]//MicrowavePhotonics，2011InternationalTopicalMeetingon&MicrowavePhotonicsConference，2011Asia-Pacific，MWP/APMP.IEEE，2011：230-233.

　　[3]LvQ，XuK，DaiY，etal.Nonlinearintermodulationdistortionsuppressionindigitalphotoniclinkusingpolarizationmodulator[C]//MicrowavePhotonics，2011InternationalTopicalMeetingon&MicrowavePhotonicsConference，2011Asia-Pacific，MWP/APMP.IEEE，2011：262-265.

　　[4]吴钟乐.大动态微波光子链路与全光下变频技术研究[D].北京邮电大学，2012.

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