非同步源被动补偿光纤微波频率传递系统研究

论文摘要

高稳定度的微波频率基准在频率计量、时间同步和深空探测等领域都发挥着重要的作用。然而,高性能的原子钟往往系统复杂、结构庞大,不适于搬动。因此,需要通过一条链路将原子钟输出的频率信号进行传递,以供异地的用户使用。随着微波原子钟频率稳定度的不断提升,传统的基于卫星链路的传递技术已无法满足现有的应用需求。光纤链路具有传输损耗低、大带宽、分布广泛等优点,利用光纤进行高精度的频率传递成为了 一种很有应用前景的技术。在用光纤链路进行频率传递时,被传递的信号会受到链路上噪声的影响导致稳定性恶化。其噪声来源主要有两个方面:其一是光纤链路的本底噪声,即传递系统中所包含的光电器件本身的噪声;其二是光纤链路受温度变化以及机械扰动的影响而引入的额外相位噪声。为了得到无损的高稳频率信号,对噪声进行补偿是必要的。基于环路法的相位噪声补偿技术能够有效的抑制链路引入的相位噪声。现有的补偿技术可分为主动式和被动式。主动相噪补偿技术通过链路的相位噪声提取、实时鉴相,利用算法驱动相位补偿器动态补偿链路相位噪声。被动相噪补偿技术利用混频器完成链路噪声的补偿,无需相噪提取与算法控制。其特点是结构简单、补偿快速、补偿范围无限大。但现有的二次传输实现补偿的被动方案中,存在后向散射或高精度锁相问题。针对该问题,本文在深入分析光纤微波频率传递链路噪声的基础上,设计了非同步源被动光纤微波频率传递系统。该方案无需高精度锁相,使用两个波长就可有效避免后向散射的干扰。本文的主要工作包括:（1）详细阐述了被动光纤微波频率传递原理,分析了光纤微波频率传递链路噪声。重点分析了探测信号与待传信号非严格整数关系下的残留相噪、波长不对称性和光纤色散引入的相位噪声,以及频率串扰噪声。（2）设计了非同步源被动光纤微波频率传递系统,分析了其基本原理及非同步源相干性的影响,完成了系统的软硬件设计与实现。（3）搭建了实验系统,完成了电底噪和背靠背底噪的测试,在40km光纤链路上,利用Rigol、R&S和Hittite三种信号源作为非同步源进行了频率传递实验,分析验证了非同步源的影响。在使用普通商用信号源作非同步源的情况下,频率传递稳定度可以达到3×10-14/s 及 2×10-16/104s。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 林天成

导师: 吴龟灵

关键词: 频率稳定度,光纤频率传递,被动相位噪声补偿,非同步源

来源: 上海交通大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,无线电电子学

单位: 上海交通大学

分类号: TN253

DOI: 10.27307/d.cnki.gsjtu.2019.002207

总页数: 73

文件大小: 4537K

下载量: 11

相关论文文献

• [1].基于光子技术的微波频率测量研究进展[J]. 数据采集与处理 2014(06)
• [2].基于可调光延迟线的光子学微波频率测量[J]. 发光学报 2011(09)
• [3].微波的特点及应用[J]. 现代商贸工业 2018(04)
• [4].双偏振调制大范围高分辨率瞬时微波频率测量[J]. 中国激光 2014(11)
• [5].基于双环混频光电振荡器的可调谐微波频率梳产生[J]. 物理学报 2018(23)
• [6].光辅助瞬时测量多个微波频率的方法研究[J]. 闽南师范大学学报(自然科学版) 2017(04)
• [7].基于光子混频的微波频率测量技术[J]. 光电子.激光 2014(01)
• [8].机场混凝土道面微波除冰仿真与试验研究[J]. 中南大学学报(自然科学版) 2017(12)
• [9].微波频率与功率对微波等离子体参数的影响[J]. 真空电子技术 2018(01)
• [10].光纤稳相微波频率传输中相干瑞利噪声的影响与抑制[J]. 光学学报 2012(05)
• [11].基于光学时延补偿的50 km光纤微波频率传递[J]. 光子学报 2020(08)
• [12].基于级联MZM光学回路产生高性能微波频率梳[J]. 中国激光 2019(11)
• [13].强度调制的微波频率测量Optisystem研究[J]. 光通信研究 2013(02)
• [14].第5届微波材料及其应用国际会议[J]. 国际学术动态 2009(03)
• [15].9.2GHz频率信号50km光纤传递[J]. 光子学报 2015(07)
• [16].相位调制的瞬时微波频率测量的Optisystem仿真研究[J]. 激光与光电子学进展 2013(01)
• [17].活动名称 测量光的速度[J]. 中国科技教育 2016(09)
• [18].YBa_2Cu_3O_(7-δ)/Ba_(0.05)Sr_(0.95)TiO_3双层膜的制备及微波频率下的介电性能研究[J]. 低温物理学报 2013(04)
• [19].基于ARM的微波频率自动测量系统设计[J]. 电子世界 2013(14)
• [20].级联光注入半导体激光器产生超宽带微波频率梳[J]. 激光与光电子学进展 2018(12)
• [21].基于相位波动远端补偿的微波频率光纤传递新方法[J]. 光学学报 2014(07)
• [22].采用正交光功率比值的光子型微波频率测量方案设计[J]. 光学学报 2011(03)
• [23].关于微波稠油降黏中介电特性的研究[J]. 云南化工 2018(10)
• [24].高效绿色的微波热解废旧轮胎方法（英文）[J]. Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering) 2018(12)
• [25].铯原子钟优化算法中微波幅度控制方法的研究[J]. 真空与低温 2018(06)
• [26].微波链路降水测量技术及应用研究进展综述[J]. 装备环境工程 2019(06)
• [27].微波频率、含水率与无机盐对小麦胚芽介电特性的影响[J]. 农业机械学报 2016(05)
• [28].微波对槟榔干果杀菌效果及其品质的影响[J]. 热带作物学报 2018(01)
• [29].专利[J]. 农产品加工 2014(12)
• [30].“秒”的新定义[J]. 污染防治技术 2011(04)

标签：频率稳定度论文;  光纤频率传递论文;  被动相位噪声补偿论文;  非同步源论文;