光纤中的布里渊散射效应在通信技术中的应用/电子信息前沿技术丛书 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　为了获得高频通信系统中的可调谐微波信号源等，本书首先分析高频微波信号光学产生方法的国内外研究进展；在分析光纤中受激布里渊散射效应的基础上，设计单纵模环形腔布里渊激光器；利用获得的单纵模激光器，提出基于单纵模激光器融合布里渊散射移频单元的多带宽高频微波信号产生的方法，并分析微波信号的性能；提出并实验验证了多环结构受激布里渊散射效应的微波信号产生的方法；从理论上分析受激布里渊散射放大效应的基本原理，提出获得多波长布里渊激光器的方法，利用该多波长激光器，实验分析获得高频微波信号产生的方法；从理论上分析布里渊散射效应在通信系统中的信号传输速度的控制性能，提出高频通信系统速度控制系统的方法，并分析其性能。

作者简介

　　王如刚，盐城工学院信息工程学院副教授，博士。主要从事光纤通信及光纤传感技术的研究。研究领域：高频通信载波信号的光学产生技术、光纤传感技术等。已在国内外期刊上发表论文十余篇。

　　周锋，盐城工学院信息工程学院讲师，博士在读。主要从事光纤传感网络的研究。研究领域：光纤传感网络的组网、光纤传感网络的安全等。已在国内外期刊上发表论文十余篇。

内页插图

目录

第1章绪论
1．1研究意义
1．2高频微波信号光学产生方法的国内外研究现状
1．2．1外部调制方法
1．2．2光注入半导体激光器方法
1．2．3光电振荡器微波信号产生方法
1．3研究内容分析
1．4研究思路与框架结构
1．4．1研究思路
1．4．2研究框架结构
参考文献
第2章光纤中的布里渊散射效应及其激光器设计
2．1光纤中的布里渊散射
2．1．1自发布里渊散射
2．1．2受激布里渊散射
2．2光纤中布里渊散射特性
2．2．1布里渊散射谱特性
2．2．2布里渊频移与温度和应力的关系
2．3光纤中布里渊散射阈值分析
2．4基于布里渊散射的单纵模激光器设计
2．4．1布里渊激光器理论分析
2．4．2实验系统
2．4．3实验结果与分析
2．5本章小结
参考文献
第3章基于单环结构的布里渊散射效应的宽带微波信号产生技术
3．1差频结合平衡检测基本原理
3．2基于布里渊散射的可调微波信号产生的实验系统
3．2．1温度控制系统设计
3．2．2性能分析
3．3可调谐微波信号产生的实验结果与分析
3．4本章小结
参考文献
第4章基于双环结构的布里渊散射效应的宽带微波信号产生技术
4．1光外差法产生微波信号原理
4．2基于布里渊散射的可调微波信号产生机理
4．3基于布里渊激光器的可调谐微波信号产生方法
4．3．1实验系统
4．3．2实验结果与分析
4．4本章小结
参考文献
第5章基于多波长布里渊激光器的可调谐微波信号产生技术
5．1受激布里渊散射放大效应理论分析
5．2基于布里渊散射放大效应的多波长激光器研究
5．2．1实验结构
5．2．2实验结果与分析
5．3基于多波长布里渊激光器的微波信号产生研究
5．3．1实验装置
5．3．2结果与分析
5．4本章小结
参考文献
第6章基于布里渊散射光电振荡器的高频微波信号产生技术
6．1光电振荡器基本原理
6．2基于布里渊散射光电振荡器的微波信号产生技术的
阶段性研究成果
6．3基于布里渊散射光电振荡器微波信号产生方法的
研究计划
6．3．1研究的主要内容
6．3．2拟采取的研究方法和技术路线
6．4本章小结
参考文献
第7章光纤中的布里渊散射效应在通信信号速度控制系统中的应用
7．1基于布里渊散射效应的通信信号传输速度控制理论分析
7．2基于布里渊散射效应的单通道通信信号速度控制
系统实验研究
7．2．1半导体光放大器性能分析
7．2．2实验装置
7．2．3实验结果与分析
7．3基于布里渊散射效应的多通道通信信号速度控制
系统实验研究
7．3．1实验装置
7．3．2实验结果与分析
7．4本章小结
参考文献

前言/序言

　　随着互联网业务和网络电视等多媒体业务的迅速发展，无线通信技术已经发展到了新的阶段，但随着用户数量的增多以及对带宽需求的增加，无线通信系统又面临频谱资源受限的挑战。为了解决此问题，无线通信技术必须拓宽频率范围，将通信频段提高至微波信号频段，因此，光载无线技术应运而生。光载无线技术结合光纤通信技术和无线通信技术，充分利用了光纤低损耗、高容量以及抗电磁干扰等优点，能够实现低成本、大容量的超宽带无线接入和有线传输，为下一代融合接入网提供了技术支撑。同时，光载无线技术既能满足信号带宽的需求，又能克服未来的光无线接入网中的频率拥堵等问题。在光载无线技术中，微波信号的光学产生是实现低成本高性能光载无线传输系统的关键，而使用电子器件产生微波信号的传统方法受限于电子器件的瓶颈，对产生高频微波信号具有一定的挑战性。目前，使用光学方法产生微波信号是最有前途的解决方案，在过去的几年里，国内外对光生微波技术开展了大量的研究。从这些研究可以看出，布里渊散射效应是光纤中常见的一种散射，其散射光相对入射光具有一定的频移，且频移量与外界环境的温度和应力呈线性关系。利用光纤中的布里渊散射特性可以实现微波信号的产生、交换及获取等，这些方面都是实现光载无线技术的核心。因此，系统地研究光纤中的布里渊散射效应在光载无线通信技术中的应用，不仅具有学术价值，而且具有十分重要的社会意义。
　　本书首先讨论光纤中泵浦光场、斯托克斯光场和声波场之间相互作用而产生自发和受激布里渊散射的机理，分析光纤中布里渊散射的性能，设计单纵模布里渊激光器；其次，利用获得的单纵模布里渊激光器，提出基于单纵模激光器融合布里渊散射移频单元的多带宽微波信号产生的方法，并分析产生的微波信号性能；在此基础上，提出并实验验证多环结构的布里渊散射效应的微波信号产生方法；从理论上分析受激布里渊散射放大效应的基本原理，利用受激布里渊放大效应结合获得的单纵模布里渊激光器，提出多波长布里渊激光器的方法，利用该多波长布里渊激光器设计高频微波信号产生的方案；分析布里渊散射光电振荡器微波信号产生的基本原理，提出利用光注入DFB激光器结合液芯单模光纤布里渊散射效应的光电振荡器微波信号产生的技术；最后，分析多布里渊增益线的纵模间隔对信号延迟和增益控制性能的影响，获得优化的纵模间隔，针对目前的高速通信系统，提出基于半导体激光器的高频通信速度控制系统，通过实验分析可调谐和多通道宽带控制系统的性能。
　　希望以上的研究方法和观点能够对我国微波信号光学产生技术的研究与实现提供一些技术上的支持，对关注光纤通信和光纤传感技术发展的学者以后的进一步研究提供一些借鉴，为光电子技术企业经营者的理性决策提供一些参考。
　　本书得到了盐城工学院学术专著出版基金、江苏省六大人才高峰项目(DZXX��028)、中国博士后科学基金资助项目(2015M571637)、江苏省产学研前瞻性项目(BY2015057.39，BY2016065.03)、江苏省高校自然科学研究基金项目(14KJB510034)和盐城工学院人才引进(KJC2013014)项目的资助。
　　由于作者水平有限，时间仓促，不足和不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。
　　作者
　　2016年8月


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