光电振荡器

光电振荡器(optoelectronic oscillator，OEO)通过自振荡产生超低相位噪声微波/毫米波信号，具有光、电两种输出，在微波、光学以及两者的交叉领域均有着重要应用。光电振荡器有望从源头突破现有雷达、电子战等射频系统性能瓶颈，因而其引起了广泛的研究兴趣。《光电振荡器：超低相噪光生微波技术》分为三部分：第一部分介绍光电振荡器的基本理论模型；第二部分介绍光电振荡器的关键技术，包括相位噪声抑制和测量、稳定性提升以及频率拓展等；第三部分介绍光电振荡器的功能拓展，包括宽带振荡、光脉冲产生和典型应用等。

目录
丛书序
前言
第1章绪论1
1.1光电振荡器的概念及特点1
1.1.1光电振荡器的基本结构1
1.1.2光电振荡器的特点2
1.2光电振荡器的研究技术体系3
1.3光电振荡器的发展历程.6
1.4本书内容概要9
参考文献9
第2章光电振荡器的理论模型12
2.1准线性理论模型13
2.1.1光电振荡器的振荡阈值14
2.1.2光电振荡器的闭环响应和稳态模式15
2.1.3相位噪声谱18
2.1.4准线性理论模型的拓展21
2.2延时反馈振荡模型23
2.2.1光电振荡器的稳定解27
2.2.2光电振荡器的稳定性分析28
2.2.3基于随机模型的相位噪声分析30
2.3不同理论模型的对比分析31
参考文献32
第3章光电振荡器的关键性能35
3.1光电振荡器的关键性能参数35
3.1.1相位噪声35
3.1.2阿伦方差41
3.1.3工作频率43
3.1.4边模抑制比44
3.1.5温度稳定度45
3.2光电振荡器的相位噪声抑制45
3.2.1光电振荡器的相位噪声模型45
3.2.2基于器件噪声抑制的相位噪声优化54
3.2.3基于共模强度噪声对消的相位噪声优化59
3.3光电振荡器的边模抑制.62
3.3.1多环路结构抑制边模的理论分析63
3.3.2多环路结构抑制边模的实现方法67
3.4光电振荡器的稳定性提升69
3.4.1基于锁相环的光电振荡器频率稳定技术69
3.4.2基于注入锁定的光电振荡器频率稳定技术72
3.4.3基于延时反馈控制的光电振荡器频率稳定技术.76
参考文献79
第4章光电振荡器相位噪声的测量82
4.1微波信号相位噪声的电子学测量方法82
4.1.1直接频谱法82
4.1.2鉴相法83
4.1.3鉴频法84
4.1.4双通道互相关法84
4.1.5电子学测量方法的比较85
4.2微波信号相位噪声的光子学测量方法86
4.2.1微波光子鉴相法86
4.2.2微波光子鉴频法89
4.3新型微波相位噪声测量方法——正交鉴频法97
4.3.1正交鉴频法的基本原理100
4.3.2I/Q混频不平衡及其补偿102
4.3.3正交鉴频法的实验验证104
参考文献108
第5章光电振荡器的频率调谐111
5.1光电振荡器的频率调谐机理111
5.2基于模式调谐的光电振荡器112
5.2.1环路时延调谐112
5.2.2环路相位调谐113
5.3基于可调谐滤波器的光电振荡器115
5.3.1基于可调微波滤波器115
5.3.2基于可调微波光子滤波器116
5.4本章小结125
参考文献127
第6章倍频光电振荡器132
6.1微波光子倍频技术132
6.1.1微波光子倍频的基本原理132
6.1.2谐波抑制比.135
6.1.3相位噪声恶化量137
6.2基于强度调制的倍频光电振荡器138
6.2.1基于腔内分频的强度调制倍频光电振荡器138
6.2.2基于波长相关马赫-曾德尔调制器的倍频光电振荡器140
6.2.3基于三臂马赫-曾德尔调制器的倍频光电振荡器141
6.2.4基于级联马赫-曾德尔调制器的倍频光电振荡器141
6.3基于相位调制的倍频光电振荡器142
6.3.1受激布里渊散射效应142
6.3.2基于受激布里渊散射的相位调制倍频光电振荡器143
6.3.3频率调谐性研究145
6.4基于偏振调制的倍频光电振荡器146
6.4.1偏振调制基本原理146
6.4.2基于单偏振调制的倍频光电振荡器147
6.4.3基于级联偏振调制的倍频光电振荡器151
6.5本章小结154
参考文献155
第7章光电振荡器的宽带振荡157
7.1多频光电振荡器157
7.1.1光电振荡器的多频振荡机理157
7.1.2基于串行结构的多频光电振荡器159
7.1.3基于并行结构的多频光电振荡器162
7.2扫频光电振荡器165
7.2.1光电振荡器的宽带扫频振荡机理165
7.2.2基于频域锁模的扫频光电振荡器的实现方法167
7.3混沌光电振荡器171
7.3.1基于宽带光电振荡器的混沌信号产生原理171
7.3.2基于宽带光电振荡器的混沌信号产生172
7.3.3基于光电振荡器产生混沌信号的正交特性176
参考文献179
第8章基于光电振荡器的光脉冲产生183
8.1耦合光电振荡器的工作原理183
8.1.1耦合光电振荡器的基本工作原理183
8.1.2耦合光电振荡器的理论模型186
8.1.3耦合光电振荡器的主要性能参数189
8.1.4耦合光电振荡器的主要研究进展191
8.2耦合光电振荡器的超模噪声抑制193
8.2.1窄带滤波效应抑制超模噪声193
8.2.2非均匀损耗抑制超模噪声194
8.3耦合光电振荡器的稳定性提升201
8.3.1保偏结构提升耦合光电振荡器的性能202
8.3.2腔长稳定技术提升耦合光电振荡器的稳定性204
参考文献206
第9章集成光电振荡器210
9.1光子集成技术210
9.2低损耗光波导技术214
9.3高Q值光学微腔技术218
9.4集成微波光子滤波器221
9.5微型化/集成化光电振荡器227
参考文献231
第10章光电振荡器的应用234
10.1基于光电振荡器的频率综合技术234
10.2基于光电振荡器的波形产生技术240
10.2.1三角波信号产生技术240
10.2.2相位编码波形产生技术242
10.3基于光电振荡器的信号处理244
10.3.1基于光电振荡器的变频244
10.3.2基于光电振荡器的分频248
10.3.3基于光电振荡器的时钟提取253
10.3.4基于光电振荡器的码型变换257
10.4基于光电振荡器的传感与测量技术259
10.4.1基于光电振荡器的传感技术259
10.4.2基于光电振荡器的测量技术265
参考文献270
索引276