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随着人类计算机技术水平的飞速发展,社会快速进入大数据时代。人们之间的通信方式也从单一的文本过渡到图文,甚至到视频直播。也使得传输的信息量从几K增长到几G几十G,强烈的需求促使人们对于高速、大容量传输的研究愈加深入。微波光子学的出现使人们看到了未来的方向,其自诞生以来得到了飞速的发展,应用领域已经深入人们生活的方方面面。在微波光子应用领域,相控阵波束成形网和相位编码雷达都是非常重要的研究方向,这些系统均需要同时实现微波光子下变频和0～360°的移相操作,而目前的系统大都只能实现下变频和移相其中一个功能,还没有人提出过同时实现下变频和移相的方案。相位调制器要比传统的强度调制器具有稳定性和高线性的优势,但相位调制信号不能直接被探测到,需要将其转化成强度信号,然而在相位转强度的时候会产生交调失真。针对这两个主要问题,结合微波光子信号处理关键技术,本文提出了抑制交调失真和同时变频移相的方法。论文的主要研究点如下:1、交调失真抑制技术的研究。通过对相位转强度产生交调失真问题的研究,本人提出一种利用双向相位调制器抑制交调失真的方案,将不同波长的两个光信号以相反方向注入双向相位调制器,利用FBG滤除光波1的上边带和光波2的下边带滤除,通过调整两个光波的光功率比和调制深度来抵消三阶交调(IMD3)。实验结果表明,与传统的相位调制系统相比,三阶交调(IMD3)抑制了 28.6dB。2、下变频和移相技术的研究。针对相控阵波束成形网要求同时实现下变频和移相的功能问题,本文提出了一种基于DMZM (双驱马赫增德尔调制器)的微波光子变频移相技术方案,该方案中,射频信号和本振信号分别加载在DMZM的上下两臂,利用优化后的FBG (光纤光栅)过滤射频信号和本振信号的一阶边带,通过调整DMZM的直流偏压或激光器的波长实现对信号0-360°的相移操作。实验表明,射频信号在12GHz到20GHz的范围内,可以实现在变频到4GHz以下,并同时实现0-360°的相移操作,相位误差在2°以内,射频信号的功率损耗小于1dB。