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光电振荡器(OEO)技术具有高频谱纯度、高Q值及低相位噪声的优点,是微波光子学技术中重要的研究方向。对于传统的OEO实现方案,由于调制器的带宽以及滤波器的可调范围都非常有限,所以得到的OEO信号的频率和调谐范围会受到限制。而可调谐、低相噪、高频率的微波信号源在电子雷达、无线通信等诸多技术领域均有着广泛的应用需求,因此研究可调谐倍频OEO有着十分重要的意义。本文从基于相移光栅(PS-FBG)及相位调制器(PM)的可调谐OEO出发,结合双平行马赫增德尔调制器(DP-MZM)实现二倍频及四倍频的原理,提出了一种新型可调谐倍频OEO结构,主要的研究工作如下:(1)简单介绍了OEO的国内外现状及常见的倍频OEO结构,比较了不同结构的优势与不足;论述了单环OEO方案和相关器件的工作原理,讨论了相位噪声的测量及不同OEO结构的可调谐性。(2)利用传输矩阵法研究并分析了PS-FBG的反射谱特性,通过仿真发现在相移点位于光栅中心并且相移量为?时,凹陷位于反射谱中心并且达到最深。随着光栅长度及折射率调制深度的增大,光栅所形成的凹陷宽度变窄,凹陷深度变小。根据仿真结果,实验设计制作了凹陷带宽为0.00133nm的PS-FBG,具有较好的滤波效果。研究了PM和PS-FBG构成的可调谐微波光子带通滤波器,并对环路闭合后形成的OEO基频信号进行仿真分析,频率为20GHz时,微波信号的边模抑制比为20d B。调节激光器波长得到了频率为10GHz-50GHz的微波信号,验证了OEO良好的可调谐性。介绍并仿真了DP-MZM实现二倍频及四倍频信号的过程,倍频信号的射频杂散抑制比达到20d B,结构简单倍频效果较好。(3)提出并验证了由DP-MZM和PS-FBG组合实现的可调谐倍频OEO方案。实验研究结果表明,当基频为5.8GHz时,信号的边模抑制比最高可以达到45d B,模式间隔为312k Hz。调节激光器波长,二倍频信号可调范围为11GHz至20GHz,四倍频信号可调范围为22.5GHz至26GHz。基频、二倍频及四倍频在10k Hz处的相位噪声分别为-105.9d Bc/Hz、-99.3d Bc/Hz及-86.2d Bc/Hz。与已有的结构相比,此结构仅仅通过调节入射光的波长就可以实现微波信号的频率可调,并且在实现二倍频及四倍频的同时系统中没有用到光滤波器,电滤波器或SBS的结构,大大降低了方案的复杂性和成本,结构比较简单并且易于实现。