光鎖相環(huán)環(huán)路設計與仿真研究.pdf

1、星間通信領域的發(fā)展趨勢，要求通信系統實現更高的帶寬，數據率和傳輸距離。激光通信相對于傳統的微波通信體現出了巨大的優(yōu)勢。相干光通信技術可以提高接收靈敏度，增強信號傳輸的抗干擾能力，適合光信號的長距離傳輸，在空間光通信領域有巨大的應用價值。光頻鎖相環(huán)作為相干光通信的關鍵技術，實現本振波與信號波相位同步，具有很大的發(fā)展空間與研究價值。
　　本文以1064nm相干光通信為課題背景，對光頻鎖相環(huán)技術進行了深入的研究。針對光頻鎖相環(huán)的特點，結

2、合對于環(huán)路系統性能的相關要求，進行了環(huán)路設計。設計了相應的機制將本地激光器的兩種頻率調諧方式有機的結合起來，并且設計了程序實現了系統的優(yōu)化。
　　本文首先介紹了相干光通信系統以及鎖相環(huán)技術的背景與特點。結合傳統鎖相環(huán)技術理論，對幾種常用的光頻鎖相環(huán)的工作原理進行了介紹與分析。隨后對光頻鎖相環(huán)中的重要部件，可調諧激光器和環(huán)路濾波器進行了介紹。區(qū)別于傳統鎖相環(huán)系統中的壓控振蕩器，文章對課題所采用的環(huán)形激光器的結構，工作原理以及頻率調諧

3、機理進行了較為詳細的介紹，并結合理論推導，就環(huán)路濾波器對系統性能的影響做了詳細的分析。結合實驗條件，為選擇環(huán)路濾波器提供了理論依據。從鎖相環(huán)的原理入手，搭建模型對光頻鎖相環(huán)系統進行仿真分析。針對可調諧激光器的工作特點，設計了環(huán)路頻率控制機制，并且結合理論分析，搭建實驗平臺，最終在環(huán)路總增益為2.7MHz的條件下，實現了鎖相環(huán)路系統短時間的相位鎖定，并對系統參數對環(huán)路相位鎖定性能的影響，以及不同的環(huán)路失鎖的類型進行了相關的分析。此外對環(huán)路