随着覆盖全球的一体化信息网络的构建与发展,大容量、高带宽、低损耗的通信需求变得日益重要,融合了微波精细灵活及光波宽带低损优势的微波光子技术,可突破带宽受限的电子瓶颈,实现单纯传统射频链路难以完成的复杂功能,为未来一体化的综合信息处理提供技术支撑。未来的军民链路系统逐渐向着超宽带、多载波、高性能方向发展,推动着模拟光链路系统向多频段、大动态范围、高性能目标展开研究。而当前的线性化模拟光链路所面临的技术挑战有:第一,多种非线性失真复杂共存,严重限制了链路系统的动态范围;第二,超宽带覆盖、多载波共存时,多频段信号的接收与采集带宽受限,较难实现理想的全线性化解调;第三,大调制深度条件下,链路系统的低偏置点容易发生漂移,不利于链路性能的提升。本论文针对以上技术挑战,重点在多种非线性失真的线性化补偿、器件带宽受限条件下的全线性化解调、大调制深度链路的低偏置点稳定三个方面展开研究。论文研究工作的主要创新点如下:1、针对窄带模拟光链路系统的非线性失真补偿问题,论文提出了一种基于偏振调制双波长输入的线性化技术。通过将射频信号强度正交地调制于一对同时传播的光链路上,使其两路信号的直流偏置角度相差π/2,在数字处理单元,利用所提出的线性化算法,实现了链路系统26.8dB的三阶交调非线性失真抑制,链路的无杂散动态范围改善了 8 dB。该技术算法灵活,满足窄带模拟光链路系统的线性化应用需求。2、针对宽带多载波模拟光链路系统的非线性失真补偿问题,论文提出了一种多种非线性失真共同抑制的线性化技术。通过在链路系统硬件中提取非线性失真补偿信息,并在数字域中完成失真补偿,实现了 36.6 dB的互调非线性失真抑制及25.8 dB的三阶交调非线性失真抑制,链路的动态范围改善了 25 dB。该技术满足宽带模拟光链路系统的线性化应用需求。3、针对超宽带覆盖、多载波共存时,多频段信号的接收与采集带宽受限所导致的较难实现理想的全线性化解调问题,论文提出了一种超短光脉冲带通采样的偏振调制-同相/正交(I/Q)解调线性化技术,实现了多种载波信号的同时下变频及全线性化解调,其失真抑制量达30dB,且两个目标中频信号的动态范围均达到118 dBm·Hz2/3。该技术满足模拟光链路系统大动态范围的应用需求。4、针对大调制深度线性化模拟光链路系统中调制器的低偏置点漂移问题,论文提出了一种全新的无抖动的低偏置稳定技术。利用反向传输光来实现马赫曾德尔调制器(MZM)的功率锁定,当从0 dBm到20 dBm对输入射频信号的功率进行扫描,所提出的方案依然有效,即使调制深度高达2时,MZM的低偏置角度依然保持在-81°左右,且最大偏移不超过2.6。。该技术简单易行,不仅适用于强度调制系统的低偏置点稳定,也适用于其他任何偏置点的稳定,有利于改善链路系统的性能。综合来看,论文的研究成果解决了链路系统的多种非线性失真及大调制深度条件下低偏置点漂移问题,缓解了链路系统器件带宽受限的压力,希望在宽带多制式协同通信、战场综合信号处理、多功能一体化射频综合系统等军民领域发挥重要作用。