带前置光放大的星间微波光子链路性能优化

考虑发射机和接收机对准误差引起的信号衰落,推 导出带前置光放大的星间微波 光子链路输出信噪比(SNR)的解析表达式,并建立了基于平均SNR原则的 链路优化模型。在给定 SNR要求及对准误差条件下,对Mach-Zehnder调制器(MZM) 直流偏置相移进行了优化,使所需激 光器(LD)输出功率最小,并进一步分析了前置放大器参数对最小LD输出功率和最优直 流偏置 相移的影响。数值仿真结果表明,与增益相比,前置放大器噪声系数决定了指定SNR所需 的最小LD输出功率。当对准误差角标准差为0. 4μrad时,噪声系数加倍会使SNR达到 15.56dB时所需的最小LD输出功率增加6.73dB。然而,前置放大 器噪声系数对最优的直流偏置相移几乎无影响,噪声系数加倍后最优直流偏置相移的变化不 会超过0.003π。     

一种改进的载波抑制调制光毫米波信号的产生方案

为了克服光纤无线(ROF)系统中色散对光载波抑制(OCS)调制光毫米波信号传输的影响,提出一种改进的OCS调制方案。使用双驱动马赫-曾德尔调制器(MZM),通过调整两路输入射频信号相位、基带信号增益和直流偏置电压将2.5Gbit/s数据信号仅调制到(OCS)信号的一个边带上传输。理论分析表明,与传统OCS调制光毫米波信号产生方案相比,本文方案解决了色度色散引起的码元走离问题,大大增加了传输距离。仿真实验结果表明,经过110km光纤传输后信号的眼图仍然十分清晰,在BER=10-10条件下,信号经过20、40和60km光纤传输后的功率代价分别为0.78、1.7和1.9dB。     

Nonlinearity modelling of an on-board microwave photonics system based on Mach-Zehnder modulator

For the nonlinearity distortion problem of Mach-Zehnder modulator(MZM)applied in the on-board microwave photonics system,the situation for two input radio frequency(RF)signals with different frequencies and phases is discussed,and an exact analytical solution is derived with the method of expanding Bessel series and Graf addition theory.According to the analytical expression,the nonlinearity characteristics of the modulator can be precisely predicted,and the system performance can be optimized.The correctness of the analytical solution is approved by simulation results.Analytical results indicate that the nonlinearity distortion is suppressed as the decrease of modulation index,the increase of direct current bias phase shift and phase difference between two input RF signals.When the phase difference equals zero orπand the direct current bias phase shift isπ/2,there are only odd-order distortion terms.When the phase difference equals zero orπand the direct current bias phase shift isπ,there are only even-order distortion terms.     

基于高非线性光纤和SOA非线性效应的星上再生波长变换

针对分布式卫星系统信息交换频繁、波长变换频 次高且由此导致信号损伤严重的特点, 提出了一种基于高非线性光纤(HNLF)和半导体光放大器(SOA)非线性效应的星上全光再生 波长变换方案。利用HNLF的自相位调制(SPM)效应对原始信号频谱进行展宽,通过 红移或蓝移滤波取出预变换信号,分别作为波长上变换或下变换的泵浦光信号,最后基于 SOA的四波混频(FWM)效应实现了对原始信号的波长变换。理论推导了波长变换方案的工 作原理,分析了波长变换性能与各结构参数之间的关系。仿真实验结果表明:本文方案在有 效 实现波长变换的同时能够一定程度地改善信号质量,Q因子改善 最高可达3dB以上,功率转换效率可达到20dB。     

基于旋光-双反射结构的星载量子密钥系统精跟踪镜研究

提出了一种适用于星载量子密钥分发的偏振无关精跟踪反射结构,反射结构利用旋光晶体和两面材质相同的反射镜实现偏振态的自动补偿。仿真结果显示,普通的反射镜对于偏振态的影响极大,从量子误码率上来看,折射率为1.52的单面精跟踪反射镜将引入40%左右的误码率。而旋光-双反射结构最大仅引入了0.25%的量子误码率,特别是在零偏转附近的量子误码率趋近于零。     

面向通雷一体化的啁啾调制倍频LFM产生研究

提出一种基于啁啾极性调制的线性调频(LFM)信号光学产生和应用方案。利用两台并联的马赫-曾德尔调制器和一台相位调制器产生跳频载波,将单啁啾LFM信号调制到该载波上,经过光电转换后,可以产生啁啾极性可调的LFM信号,且实现了载频和带宽的四倍频。仿真验证了所提方案产生倍频LFM信号、测量多普勒频移以及在无线通信上应用的可行性。输入频率为4～6 GHz和5～6.5 GHz的LFM信号时可分别产生16～24 GHz与20～26 GHz的三角波调频信号,时宽带宽积扩展为8倍;对速度为800 m/s的运动目标进行速度测量,并利用模糊函数分析该信号对距离多普勒耦合问题的改善效果;在通信功能的仿真验证中,接收端匹配滤波成功恢复出码率为0.1 Gbit/s的10位二进制序列。所提方案结合了啁啾极性调制和微波光子倍频技术,可产生三角波调频信号,从而实现雷达的速度、距离联合测量,提升雷达探测分辨率,并且利用啁啾极性调制实现通雷一体化应用。     

再生式通信卫星转发器的研究进展

随着星上高速数据处理与交换的需求不断增加,再生式通信卫星转发器逐渐成为研究热点.概述了几种典型的再生式转发器国内外最新研究进展,指出了其信息处理、交换技术发展中存在的主要问题,包括多载波解调、吞吐量较低以及微波/光调制等,在此基础上提出了合适的补偿技术、星上半透明突发交换、光副载波调制以及波分复用等针对性的解决方法,可...     

OBS网络数据信道调度算法性能比较与分析

光突发交换(0BS)网络中的数据信道调度算法是提高0BS网络性能的关键技术之一.首先介绍和分析了LAUC、LAUC-VF和0DBR基本原理和性能,结合国内外最新研究成果,介绍了四种支持QoS的数据信道调度算法,最后对其应用场合做出总结.     

光突发交换网络新型偏射路由方案研究

光突发交换(OBS)被认为是下一代光网络中的有效核心交换技术之一,设计OBS网络的最初目的之一是减小突发包丢失率.解决突发竞争的方法主要包括光缓存、波长变换、偏射路由和突发分段.提出一种改进偏射路由方案,并建立了数学模型,对改进方案的性能进行了仿真分析,结果表明改进方案能更好的提高网络整体性能.     

元素掺杂对LED器件空间辐射性能的影响

发光二极管(LED)是卫星光通信系统中重要的光源部件,它的工作性能直接影响着光通信系统的可靠性。对粒子辐照条件下LED器件的少数载流子寿命和输出光功率变化进行了深入的理论分析,依据理论分析展开数值模拟计算。结果表明,提高LED有源区Zn元素掺杂浓度可有效降低少数载流子的辐射寿命,在提高LED输出功率的同时有效提升器件的空间抗辐射性能。