微波光子技術及應用（簡體書）

本書為空間電子信息科學與技術系列叢書之一。系統介紹了微波光子技術的理論體系、技術內涵和技術應用，並結合空間大容量信息獲取、傳輸和分發應用背景，詳細論述了微波光子技術空間信息系統應用背景、關鍵技術解決方案及典型應用。本書可作為高等院校微波光子專業本科生及研究生的教材或教學參考書，也可供從事空間微波光子技術研究的人員參考。

第1章緒論1

1．1微波光子技術概述1

1．2ROF技術地面應用3

1．2．1ROF系統應用方向3

1．2．2ROF光載無線接入5

1．3微波光子技術空間應用8

1．3．1微波光子信號傳輸8

1．3．2微波光子交換轉發9

1．4微波光子技術雷達應用12

參考文獻16
第2章微波光子基本原理19

2．1微波光子調製/解調基本原理19

2．1．1基本原理及結構組成19

2．1．2微波/光調製實現原理19

2．1．3光/微波解調實現原理24

2．2微波光子傳輸信道特性分析25

2．2．1光纖色散25

2．2．2光纖非線性效應31

2．3常用光電子器件38

2．3．1激光器38

2．3．2電光調製器43

2．3．3光電探測器54

2．4光載射頻(ROF)系統及主要性能59

2．4．1ROF系統結構59

2．4．2微波光子鏈路性能參數60

2．4．3ROF系統性能62

參考文獻68
第3章微波/毫米波信號光學產生技術70

3．1概述70

3．1．1上變頻信號產生國內外動態70

3．1．2光電振盪器73

3．1．3UWB信號產生73

3．2OEO毫米波信號產生技術75

3．2．1光電振盪器基本原理及結構75

3．2．2光電振盪器實現方式77

3．2．3光電振盪器的應用81

3．3全光變頻毫米波產生技術84

3．3．1基於數據信號光注入鎖定半導體激光器的全光上變頻技術84

3．3．2基於直流光注入全光上變頻技術96

3．4倍頻毫米波產生技術108

3．4．1馬赫曾德爾調製器原理108

3．4．2SOA非線性展寬109

3．4．3注入鎖定110

3．4．4實驗與結果分析110

3．5光載任意波形產生114

3．5．1基於雙波長注入FPLD的UWB信號產生114

3．5．2注入FPLD的基帶數據直接產生調製的UWB信號118

參考文獻121
第4章微波光子信號處理127

4．1光模數轉換127

4．1．1光模數轉換技術發展127

4．1．2光模數轉換技術特點129

4．1．3光模數轉換實現方法132

4．2微波光子濾波器143

4．2．1微波光子濾波器技術發展143

4．2．2微波光子濾波器技術特點143

4．2．3微波光子濾波器實現方法147

4．3微波光子頻率測量161

4．3．1微波光子頻率測量技術發展161

4．3．2微波光子頻率測量技術特點162

4．3．3微波光子頻率測量實現方法167

參考文獻175
第5章空間微波光子通信系統技術178

5．1空間微波光子通信技術概述178

5．1．1空間微波光子通信系統特點178

5．1．2ROFSO通信系統組成180

5．1．3ROFSO通信系統關鍵技術181

5．2地面ROFSO通信系統技術184

5．2．1大氣效應及影響因素分析184

5．2．2大氣湍流效應186

5．2．3ROFSO試驗系統及驗證技術190

5．3衛星ROFSO通信系統技術198

5．3．1衛星ROFSO通信系統簡介198

5．3．2衛星ROFSO通信系統關鍵技術200

5．3．3衛星ROFSO調製解調理論模型201

5．4星間ROFSO通信系統技術204

5．4．1星間ROFSO通信系統組成及性能參數204

5．4．2星間ROFSO通信系統理論模型210

5．4．3星間ROFSO通信系統信號傳輸性能分析211

5．5ROFSO通信系統應用及展望220

5．5．1ROFSO通信技術應用220

5．5．2ROFSO通信技術展望222

參考文獻222
第6章星上微波光子處理轉發技術225

6．1星上微波轉發技術225

6．1．1透明轉發系統225

6．1．2處理轉發系統226

6．1．3衛星通信頻段規劃226

6．1．4星上微波通信轉發技術發展趨勢227

6．2星上微波光子處理轉發技術231

6．2．1星上微波光子處理轉發技術特點231

6．2．2星上微波光子處理轉發系統組成232

6．3光本振信號生成技術234

6．3．1光倍頻技術234

6．3．2諧波生成技術234

6．3．3光外差技術235

6．3．4四波混頻技術235

6．3．5光外調製技術236

6．3．6光電振盪器技術238

6．4微波光子變頻技術239

6．4．1微波光子變頻技術概述239

6．4．2串行MZM微波光子變頻技術241

6．4．3DPMZM和MZM級聯的微波光子變頻技術249

6．5光交叉互聯技術254

6．5．1光交叉互聯技術發展現狀及特點254

6．5．2基於MEMS的光交叉互聯技術實現262

6．6光電探測技術264

6．7星上微波光子處理轉發技術實現與驗證267

6．7．1星上微波光子處理轉發技術實現267

6．7．2歐空局星上微波光子技術驗證268

參考文獻272


索引274