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在微波光子系统中,电光调制器作为其中的关键器件能够实现微波信号的光调制。在行波电极上施加微波信号,电场作用在光波导上并发生电光效应,引起材料折射率的改变,使得光波强度或相位发生变化,从而实现微波信号的光调制。聚合物电光调制器具有半波电压小、无频率啁啾、速率失配程度低、制备工艺简单、制作成本低等优势,容易实现高速率宽带宽调制,因此在光通信领域受到了广泛的关注。本文设计了一种以聚合物CLD/APC为材料的低损耗、宽带宽的Mach-Zehnder光波导调制器,并对其波导与电极结构进行了设计与模拟仿真。首先,利用有效折射率法(EIM)分析了调制器脊波导的模式特性,在满足单模传输条件的情况下设计了脊波导的结构,并使用optiBPM软件模拟了脊波导的光场分布;通过对光场分布的分析,优化了脊波导的宽度Wg、脊高b和芯层厚度h。然后对聚合物电光调制器的电极进行了设计与优化,电极采用微带线结构,并在电极上方加入了一层高度为G的覆盖层,用来调整微波有效折射率。采用Wheeler变换法对微带电极的结构进行仿真研究,分析了电极宽度W、电极厚度t、电极间距D和覆盖层高度G对特征阻抗和微波有效介电常数的影响,使得调制器有较小的导体损耗以及较好的阻抗匹配。结合脊波导的结构参数和电极的优化参数,给出了优化结果,它能够使微波的有效折射率与光波的有效折射率达到匹配,半波电压为1.47V,电极的导体损耗为0.2755dB/(cm·GHz1/2),调制带宽达到了150GHz。在微波光调制中,微波信号的馈送方式除了利用微波传输线将微波信号源的信号馈送到聚合物基片上的微带电极的方式外,还可以采用各种不同结构的天线来接收空间中存在的微波信号,并耦合到聚合物调制器上的金属电极的方式,它与天线的结构密切相关。本文在平面单极子天线原型结构的基础上,设计了一种基于微带馈电的改进型平面超宽带天线,并对该天线的结构进行了优化,阻抗带宽达到3-17.8GHz,满足超宽带天线全向接收的要求。