微波信号全光处理的新机理新技术研究

光载无线通信（RoF）技术是实现无线与光通信间无缝连接、宽带移动化和移动宽带化的重要手段。RoF技术将无线与光纤通信相融合，满足人们"随时、随地"对高速、长距离、低成本接入的需要，具有极为广阔的应用前景。利用微波信号全光处理的方法实现单边带调制信号产生与放大、射频微波波束形成是宽带、高速RoF技术中的关键。本项目拟采用受激布里渊散射效应实现单边带调制信号的全光产生与放大和射频微波波束形成技术，具有响应带宽宽、简便可控，所获得的信号性能优良等优越性。研究可调谐三波长单纵模激光器，产生参与受激布里渊散射的作用光场；研究双重受激布里渊散射过程中的Stokes光增益与泵浦光损耗的变化规律，提高单边带调制信号的抑制比，实现宽带宽、高抑制比的单边带调制信号；研究受激布里渊散射过程中非线性相移产生以及随作用光场参量变化的演变规律，实现宽带宽微波波束形成技术。该研究将为微波信号的全光处理提供有效途径。

光纤通信能实现了海量的带宽和超高的速率，但是缺乏灵活的分配方式，受到传输网络固定这一特点的约束。与之相反，无线通信可以提供灵活地接入，它能随时随地进行通信。但是受到带宽的限制，无法提供与光纤通信相比拟的速率，无法满足用户的需求。基于对未来超大容量，超高速率的需求，将光纤通信和无线通信优势完美结合的光载射频(ROF)技术应运而生。ROF技术以较低的成本缩短了基站与用户之间的距离，为用户提供高带宽，业务灵活的接入手段，满足不同移动数据业务及多媒体的需求，真正意义上做到了“宽带移动化，移动宽带化”。本项目从微波信号的三个方面入手研究：产生信号、调制信号、测量信号。在ROF技术中，微波信号的产生是一个至关重要的环节，因为微波信号的质量直接决定了整个系统的性能。我们提出了多种能实现多倍频的方案，且方案产生的高频微波信号相位可调。如此一来，它能用于一些特殊场合，例如产生相位编码信号和相控阵列天线。在ROF技术中，另一个需要解决的问题就是光纤色散的影响。由于色散的影响，使得接收端探测器输出的RF信号强度随光纤长度周期性变化，产生“周期性衰落”效应，使得光载RF信号在光纤中传输的距离受到限制，且RF信号的频率越高，光纤色散对ROF链路传输距离的限制就越严重。我们提出了单边带调制方案，有效克服了周期性衰落效应。在检测端，我们搭建了微波频率测量(MFM)系统，该系统可用于电子对抗和其它军事系统中,利用MFM识别敌方的雷达信号频率，并迅速发往相应的电子系统进行后续处理。