基于光相位敏感放大的宽带从无线到光模拟信号转换

高速接入通信、战场综合势态感知等未来重大军民应用需求，使宽带无线射频接收处理成为急需解决的技术，也使传统电子技术面临巨大挑战。因而，wireless-to-optics概念被提出，并被广泛认为是未来面向宽带射频接收和处理的、低SWAP（体积、重量和功耗）代价的理想平台。无线到光的模拟信号转换是该平台的基础，却面临着转换效率和带宽不能兼得的矛盾。本项目拟开发光相位敏感放大（PSA）技术、结合光子的宽带特性，同时实现弱电光调制效应的宽带低噪放大；针对PSA过程中光载射频信号的非线性失真抑制和补偿，也将展开深入研究。对上述关键技术的研究，将实现高效率、高光子和射频带宽、高线性度的wireless-to-optics模拟信号转换：30 dB以上的相幅转换增益，射频带宽大于10 GHz，动态范围大于90 dB，为未来wireless-to-optics的宽带无线信号处理平台提供理想的无线到光的接口。

本项目面向未来光无线融合、宽带射频信号的光处理等应用，着重研究了其中从无线信号到光信号转换过程中的效率和线性度这两个科学问题。围绕相幅调制转换效率，项目深入研究了光纤内的参量过程，提出了“基于相位敏感放大（PSA）的、高效率的从光相位调制到光幅度调制的转换”、以及“基于闲频光分布式损耗的光参量放大”这两个新机理，并提出了“基于偏振控制的PSA相干波长组产生”技术，搭建了可行且稳定的PSA相幅转换验证平台、实现了项目预期指标：实现了12 GHz射频信号的相幅转换，增益为31 dB，动态范围93.1 dB。围绕相幅调制转换的线性度，项目以重构光链路非线性过程、实施数字后补偿为主要手段，分别提出了“级联系统的非线性累积与抑制”、以及“多载波入射下交调与互调共同抑制”的技术。.项目执行期内发表SCI索引文章15篇（其中影响因子大于2.0的文章13篇），国际会议报告11篇，项目负责人做国际会议邀请报告4篇，申请国家发明专利5项。