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光电振荡器(OEO)作为一种新型的振荡器,因其输出的信号具有高频谱纯度、低相位噪声的特点受到广泛关注。低相位噪声的线性啁啾信号或微波扫频源是雷达和无线通信系统的重要组成部分,可调谐光电振荡器是一种很好的方案。本文首先提出并验证一种基于环形谐振腔的快速可调微波滤波器,在此基础上,应用傅里叶域锁模原理,搭建了基于环形谐振腔可调微波滤波器的傅里叶域锁模可调谐光电振荡器。围绕上述电调滤波器和可调谐OEO展开理论及实验研究,主要研究内容如下:理论分析并推导了OEO的起振阈值、相位噪声等基本工作原理。基于环形谐振滤波原理,对环形谐振可调谐微波滤波器的基本原理进行了理论研究,通过数值仿真分析,建立了该滤波器结构参数的优化理论。结合傅里叶域锁模激光器基本原理,理论分析了傅里叶域锁模可调谐光电振荡器的工作原理,以及进行了结构优化分析。环形谐振可调谐微波滤波器方面,搭建和实验验证了所提出的基于环形谐振腔结构的可调谐微波滤波器的链路。1.从结构上进行分析并结合数值仿真、对其链路关键器件:低噪声放大器、可调谐衰减器、压控移相器、定向耦合器、隔离器进行了优化分析与选型;2.搭建可调谐滤波器链路,从环路增益、环路平坦度方面对搭建的链路进行调试、优化;3.对可调谐环路滤波器主要参数:3 dB带宽、阻带抑制度、饱和输出功率、调谐周期以及调谐范围进行测试与分析。测试的结果为:3 dB带宽约6 MHz、阻带抑制度为37 dB、饱和输出功率-6 dBm、调谐周期为10 us、调谐范围为400 MHz(中心频率为9GHz)。基于可调谐微波滤波器傅里叶锁模光电振荡器方面,首先,搭建完成了一个典型的单频输出OEO并对其性能进行测试,在此基础上,对提出的基于环形谐振可调谐微波滤波器的傅里叶域锁模可调谐光电振荡器的新结构进行链路搭建,从环路增益、傅里叶锁模时间的调试等方面对链路进行优化。从调谐范围、扫频信号的线性度、相位噪声等方面对可调谐光电振荡器进行研究。1.通过改变移相器的输入电压,调谐范围可从0~400MHz之间变化,改变偏置电压,调谐范围的中心频率随之改变。2.用示波器结合89600VSA软件对线性度进行测试,测试结果为:扫频范围是400 MHz时,线性度约2.5%,扫频范围是140 MHz时,线性度约0.3%,在使用过程中可根据实际应用和要求选择合适的扫频范围。3.用相噪仪测试相位噪声性能,结果为:在400 MHz的扫频范围内不同频点处,在10 KHz的频偏位置处相位噪声低于-126 dBc/Hz。