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随着雷达、卫星通信等微波系统向高频段、大带宽方向发展,高频段、低相噪、宽带可调谐微波信号源的研究受到极大关注。光电振荡器采用微波光子技术来产生微波信号,可以有效克服传统基于电学技术的微波信号源在微波频段和调谐灵活性等方面的局限,在高频段、大带宽的微波系统中具有广阔的应用前景。本论文在基于受激布里渊散射滤波系统的基础上,将输出射频信号反馈至调制器,构成光电振荡环路,同时引入偏振复用双环路结构,设计并研究了一种基于布里渊散射的宽带可调谐光电振荡器,其具有如下优点: (1)采用光域布里渊散射效应进行滤波选频,带宽窄(仅十几兆赫兹),避免了电滤波器的使用; (2)通过改变泵浦光或信号光的激光波长,可以实现输出微波频率的大范围调谐; (3)偏振复用双环路,可以有效抑制边模,未增加有源器件且两路光偏振态相互垂直,减少了噪声的引入。论文首先对微波光子学的研究背景和光电振荡器的研究现状及应用做了简要介绍。第二部分重点介绍了基于Yao-Maleki模型的光电振荡器基本理论,通过数学推导阐释了光电振荡器的振荡模式、阈值条件、功率谱、相位噪声等概念。第三部分则主要介绍了基于受激布里渊散射的宽带可调光电振荡器工作原理,从理论上分析了输出信号频率的宽带可调谐功能的可行性;研究了该光电振荡器的相噪特性,建立了系统噪底与信号光功率的数学函数关系;利用Q值理论解释了双环结构两路的光功率分配对系统相噪的影响。最后,建立了基于受激布里渊散射的宽带可调光电振荡器的实验系统,对输出谱特性、边模抑制比、相噪特性进行了实验测试与分析。实验上得到了2MHz探测带宽下稳定单模振荡的微波信号输出,并且实现了振荡频率从4GHz到16GHz宽范围可调。测量并对比分析了不同频率、不同信号光功率、两环不同光功率分配下的输出信号的相位噪声,得出系统自发辐射噪声随信号光功率增加而减小,以及两路光功率更多的集中在长环路时100Hz到50kHz频偏范围内的相噪更低的结论。论文的研究工作为进一步提升光电振荡器的性能奠定了良好基础。