直接調(diào)制光反饋半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生超寬帶信號.pdf

1、超寬帶(Ultra-wideband，UWB)無線通信系統(tǒng)具有安全性能高、頻譜利用率高、處理增益高、抗多徑衰落能力強(qiáng)、極強(qiáng)的透射能力、功耗低、成本低廉等優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于短距離無線通信、保密通信、雷達(dá)探測、智能交通定位等商用、民用、軍用領(lǐng)域。但超寬帶技術(shù)同樣面臨發(fā)展的瓶頸:在電域內(nèi)很難產(chǎn)生速率高且頻譜利用率也較好的UWB脈沖信號;UWB信號只能經(jīng)過比較短距離的空間傳輸。為了拓寬UWB無線通信系統(tǒng)應(yīng)用的廣泛性，將本地UWB系統(tǒng)能夠與有線網(wǎng)

2、絡(luò)、以及其他無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，一種融合了超寬帶技術(shù)和光纖傳輸技術(shù)的優(yōu)勢于一體的新技術(shù)—光載超寬帶無線(UWB-over-fiber)技術(shù)浮現(xiàn)在人們面前。這種技術(shù)既能利用光纖的巨大帶寬和低損耗傳輸，又能發(fā)揮超寬帶無線通信靈活方便的優(yōu)勢，因此應(yīng)用了此種技術(shù)的UWB無線通信系統(tǒng)不僅可以避免額外的電-光轉(zhuǎn)換，還具有低損耗、高帶寬、抗電磁干擾等眾多優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)UWB-over-fiber技術(shù)的核心問題是在光域中直接產(chǎn)生UWB微波信號。
　　

3、 本文基于光反饋原理直接對商用的分布反饋式半導(dǎo)體激光器進(jìn)行電流調(diào)制產(chǎn)生了符合美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)關(guān)于室內(nèi)無線通信頻譜限定的超寬帶（UWB）微波信號。主要研究工作由以下幾部分構(gòu)成:
　　 1、闡述了現(xiàn)有的利用光學(xué)方法直接在光域產(chǎn)生UWB信號的方法。通過分析和比較后得出，現(xiàn)有的直接在光域產(chǎn)生UWB信號的技術(shù)方案主要集中在產(chǎn)生整形后的一階和二階高斯脈沖，其頻譜的帶寬和中心頻率難以被調(diào)節(jié)，使其難以在復(fù)雜多變的環(huán)境中得到廣泛的應(yīng)用

4、;此外，額外電光調(diào)制器也會提高系統(tǒng)復(fù)雜度、增加系統(tǒng)的成本。
　　 2、基于光反饋半導(dǎo)體激光器速率方程組，數(shù)值分析了偏置電流、反饋強(qiáng)度對混沌UWB脈沖信號的影響研究表明，混沌UWB脈沖頻譜的-10dB帶寬分別隨著偏置電流的增大和反饋強(qiáng)度的增強(qiáng)而逐漸增加;中心頻率分別隨著偏置電流的增大和反饋強(qiáng)度的增強(qiáng)而逐漸增大.
　　 3、以理論模擬為基礎(chǔ)，通過實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了中心頻率為6.6GHz、-10dB帶寬為9.6GHz的混沌UWB信號.