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第1章 微波光子学基本概念1

1.1 微波光子学产生的背景1

1.2 微波光子学关键技术1

1.2.1 微波信号光学产生技术1

1.2.2 微波信号光域变频技术2

1.2.3 微波信号光调制技术3

1.2.4 光载微波的检测技术3

1.2.5 其他技术3

1.3 微波光子学系统的应用5

参考文献6

第2章 卫星微波光子通信系统8

2.1 卫星微波光子通信系统结构8

2.1.1 ATP子系统8

2.1.2 通信子系统10

2.2 星间微波光子链路关键器件12

2.2.1 激光器12

2.2.2 电光调制器14

2.2.3 光放大器16

2.2.4 光学天线19

2.2.5 光探测器20

2.3 星间微波光子通信的优点21

2.4 卫星微波光子通信系统与其他系统比较22

2.4.1 与ROF系统比较22

2.4.2 与ROFSO系统比较23

2.4.3 与卫星数字光通信系统比较23

参考文献24

第3章 卫星微波光子通信系统全光微波本振信号产生及频率变换技术26

3.1 卫星微波光子通信系统全光微波本振信号产生技术26

3.1.1 基于光注入锁定的全光微波本振信号产生26

3.1.2 基于光锁相环的全光微波本振信号产生26

3.1.3 基于外部调制器的全光微波本振信号产生27

3.1.4 基于双波长激光器的全光微波本振信号产生40

3.2 卫星微波光子通信系统全光微波频率变换技术42

3.2.1 基于直接调制激光器的全光微波频率变换42

3.2.2 基于外部调制器的全光微波频率变换43

3.2.3 基于光学器件的非线性效应的全光微波频率变换45

参考文献46

第4章 卫星微波光子通信系统频率测量技术48

4.1 基于微波功率映射关系的测频技术48

4.1.1 基于光纤光栅和相位调制器测量微波信号频率的方法48

4.1.2 基于sagnac环的微波频率测量方法51

4.1.3 基于偏振调制器的微波频率测量方法53

4.2 基于光功率映射关系的测频技术54

4.2.1 级联两个MZM的微波频率测量方法54

4.2.2 基于MZI的光功率检测频率测量方法56

参考文献57

第5章 卫星微波光子通信系统调制技术59

5.1 调制器基本类型59

5.2 直接调制59

5.2.1 半导体激光器（LD）直接调制原理59

5.2.2 半导体发光二极管（LED）的调制特性61

5.2.3 半导体光源的模拟调制61

5.2.4 半导体光源的脉冲编码数字调制62

5.3 外调制62

5.3.1 外调制器分类62

5.3.2 电光调制物理基础63

5.3.3 电光相位调制器65

5.3.4 电光强度调制器68

5.4 偏振调制76

参考文献77

第6章 卫星微波光子通信系统多频段调制的偏置相位优化78

6.1 调制器直流偏置相位的优化78

6.1.1 无二阶非线性失真影响情况79

6.1.2 有二阶非线性失真影响情况84

6.2 调制器直流偏置相位漂移的抑制88

6.2.1 基于输入／输出功率比抑制技术89

6.2.2 基于射频扰动信号谐波比抑制技术90

6.2.3 基于射频扰动信号混频抑制技术91

6.3 适用于任意偏置相位的DE-MZM自动偏置控制94

参考文献96

第7章 卫星微波光子通信系统调制非线性失真特性97

7.1 调制非线性与链路失真97

7.1.1 单路信号输入97

7.1.2 双音信号输入99

7.1.3 多路信号输入101

7.2 调制非线性的抑制103

7.2.1 基于光边带去除的非线性抑制技术103

7.2.2 基于非线性抵消的非线性抑制方法105

7.3 基于线偏振光偏振方向控制的星间微波光子链路108

7.3.1 链路实现原理108

7.3.2 链路性能仿真112

参考文献116

第8章 卫星振动对星间微波光子链路的影响118

8.1 卫星振动对星间微波光子链路的影响118

8.1.1 卫星振动对单路输入星间微波光子链路的影响118

8.1.2 卫星振动对两路输入星间微波光子链路的影响125

8.2 抑制卫星振动对星间微波光子链路的影响130

8.2.1 自适应带宽130

8.2.2 改变光束宽度132

8.2.3 功率控制133

8.2.4 通道分集134

8.2.5 振动隔离134

8.2.6 自我调节前反馈134

参考文献135

第9章 星上微波光信号的发送与传输136

9.1 高斯光束的特性136

9.2 高斯光束的发送139

9.3 高斯光束的空间传播142

9.4 高斯光束的聚焦与准直142

9.4.1 高斯光束经透镜后参数的变化142

9.4.2 高斯光束的准直144

9.5 高斯光束的接收145

参考义献146

第10章 星上微波光信号的接收147

10.1 接收检测原理147

10.1.1 直接探测147

10.1.2 外差探测148

10.2 强度调制直接检测技术150

10.3 相位调制干涉检测技术151

10.4 相位调制相干检测技术157

参考文献159

第11章 星上微波光子应用研究进展160

11.1 微波光子通信160

11.1.1 数字通信链路160

11.1.2 模拟通信链路163

11.2 微波光子信号处理163

11.2.1 光学微波本振源163

11.2.2 光学本振分束164

11.2.3 光域内频率转换166

11.2.4 光交换167

11.2.5 波束形成167

11.2.6 星上微波光子转发器167

11.3 微波光子传感169

11.4 卫星内部光无线链路172

11.5 空间光学器件的质量标准173

参考文献174