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本论文工作是针对超宽带线性扫频光源中的线性扫频单元展开的,它是高分辨率激光雷达成像系统(No.61471256)和高分辨率实时光谱仪系统中的关键部件。通过对连续光进行二次相位调制,能够得到光频梳和线性扫频信号。当这种基于连续光产生的光频梳作为多波长光源时,可以在高分辨率光谱仪中实现多波长并行扫频;而超宽带线性扫频信号不仅可提高雷达成像系统的分辨率,还可以提高上述实时光谱仪的扫描速率。本文对基于连续光的光频梳系统进行了数值模拟分析,并对系统进行了优化设计;提出利用二次相位调制产生线性扫频信号的新方法,并对该方法进行了理论分析和实验验证。最后,在实验的基础上,设计了能够在200GHz带宽内产生线性扫频光信号的系统,预计扫频速度为10 THz/ms。本文主要内容如下:1.本文简要介绍了连续光频梳和线性扫频光信号在密集波分复用光通信系统、高分辨率实时光谱仪系统和高分辨率激光雷达成像系统中的应用,综述比较了产生光频梳的多种方法,以及各种线性移频技术。2.介绍了时间透镜产生光频梳的基本原理。通过模拟计算,分析了系统中级联调制器个数及驱动调制器的电信号的变化对光频梳质量(即平坦度、谱线条数)的影响;研究了相位调制器驱动信号偏离二次波形和高阶谐波对光频梳质量的影响;确定了系统的各个参数的允许偏移量;为实验系统的优化及器件的选购提供了可靠的依据。3.归纳推导了锯齿波和二次函数相位调制产生频移的原理,并进行了详细的实验研究。结果表明锯齿波相位调制下,产生的固定频移可达到20 dB的边模抑制比,根据实验数据分析了影响边模抑制比的因素;在二次函数相位调制下,成功的获得了线性扫频光信号,用实时频谱分析仪观察并测量到扫频的线性度,并对影响扫频信号线性度的因素进行了定性的分析。4.在上述实验的基础上,设计了能够在200GHz带宽内产生线性扫频光信号的系统,预计扫频速度为10 THz/ms,为实现超高分辨率的激光雷达成像系统提供可靠的技术方案。