【摘 要】
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信息化战争时代,电磁脉冲攻击逐渐成为最重要的作战方式之一,射频接收前端作为雷达、通信、测控等系统的核心组成部分,极易受到强电磁脉冲武器的攻击,而与之相应的电磁安全防护技术的发展却不太理想;将微波光子技术用于射频接收前端的架构中,提出全介质微波光子接收前端,使接收前端不仅有着大带宽和高速信息处理及传输能力等优点,还具有对高能电磁攻击完全免疫的特性;但是微波光子接收前端中的关键器件微环谐振器的谐振波长
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信息化战争时代,电磁脉冲攻击逐渐成为最重要的作战方式之一,射频接收前端作为雷达、通信、测控等系统的核心组成部分,极易受到强电磁脉冲武器的攻击,而与之相应的电磁安全防护技术的发展却不太理想;将微波光子技术用于射频接收前端的架构中,提出全介质微波光子接收前端,使接收前端不仅有着大带宽和高速信息处理及传输能力等优点,还具有对高能电磁攻击完全免疫的特性;但是微波光子接收前端中的关键器件微环谐振器的谐振波长极易受到环境温度干扰而发生漂移,激光工作波长会与微环谐振波长失配,导致前端系统无法正常工作,针对激光工作波长与微环谐振波长如何保持匹配的需求,本文提出了一种微波光子接收前端工作波长自动跟踪技术,主要研究工作如下:（1）在对微环谐振器工作原理分析的基础上,建立了微环谐振器光波导结构模型,对微环谐振波长和自由光谱范围的温度敏感性进行了仿真,其中微环谐振波长随温度的变化率是1.47pm/℃,自由光谱范围随温度的变化率是-0.16MHz/℃。并对微环谐振波长和自由光谱范围发生漂移后对前端系统的具体影响进行分析,表明前端中应用波长自动跟踪技术的必要性。（2）工作波长自动跟踪技术包括两个核心,即如何调谐激光波长以及激光波长应该调谐的方向,针对如何调谐激光波长给出了基于光注入锁定技术来实现连续微量波长调谐的解决方案,针对激光波长调谐的方向提出了基于PID算法的提取误差信号的方法,并设计和制作了相关的硬件电路。（3）完成了连续微量波长可调激光源的性能测试,激光源最终的调谐范围可以达到3GHz;这样的激光源在光源质量、步进、响应速度等方面有很大优势。为了验证波长自动跟踪技术的可行性,利用光纤布拉格光栅代替微环谐振器,完成了对波长自动跟踪系统的初步测试,实验结果证明该方法能实现激光波长与最佳工作点匹配,控制误差比较小,系统性能良好,波长自动跟踪技术有望用于全介质微波光子接收前端中。
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