高速电光调制器偏置点稳定控制技术研究

围绕高速电光调制器调制性能不稳定问题,基于调制器的电光调制及反馈调制特点,提出了一种基于导频法的高速电光调制器偏置点稳定控制器技术.该技术能够将高速电光调制器稳定调制保持在32 h以上,极大地保证了微波射频信号调制的保真度.同时,该偏置点稳定控制器具有结构简单,成本低和稳定性高等优势,确保了高速电光调制器在复杂工况下射频信号的稳定加载.

任意偏置点的电光调制器自动偏置控制方法

为了实现对双电极马赫-曾德尔电光调制器任意直流偏置点的自动偏置控制,采用在闭环控制基础上,引入一个可调移相器使不同直流偏置点处误差信号相同的方法,理论分析了可调移相器相移量与直流偏置相位的关系,仿真得到对于不同偏置点,当调制器直流偏置相位漂移达-0.15rad～0.08rad,移相器引入附加相位漂移-0.55rad～0.55rad时,经偏置控制后相位漂移被限制在-3.0×10-4rad～1.7×10-4rad范围内。结果表明,该方法有效实现了对电光调制器任意直流偏置点的自动偏置控制。

M-Z外调制器最佳偏置点稳定控制

文章介绍了光通信用马赫-曾德(M-Z)外调制器的特点,说明了该调制器最佳偏置点控制的重要性,并对其转换函数及曲线进行了理论分析,推导出了最佳偏置点的特性及控制机理,提出并验证了最佳偏置点的控制技术和其实现方法。

铌酸锂M-Z调制器偏置点控制技术的实用化研究

激光发射机的信号调制方式对其传输信号的指标有很大影响,为满足噪声系数等指标要求,C波段频率以上射频信号主要采用M-Z调制器来加载调制信号。针对调制器使用中偏置点的控制方式进行了讨论,并重点研究了其中的导频法,从该方法在雷达和通信系统中应用时存在的问题入手,对已有的控制算法进行改进,设计了偏置工作点控制方案,经实际测试和工程化验证,表明其控制效果满足实用化需求。

一种LiNbO_3 MZM调制器正交偏置点锁定技术研究

在传统LiNbO3马赫-曾德尔调制器(MZM)偏置控制理论的基础上,提出了一种基于低频信号扰动与模拟电路处理技术的反馈控制方法。通过该方法设计的偏置控制电路模块可以在-55^+80℃温度范围内实现LiNbO3MZM调制器正交偏置点锁定,并且具有偏置控制电路体积小、控制精度高等特点。该偏置控制电路模块已经批量应用于某高速光通信传输系统中。

带偏置点的绳系拖拽离轨系统动力学研究

考虑空间拖船利用飞网/飞爪对空间残骸捕获结束后绳系拖拽系统的动力学特性,开展了基于简化的带偏置点构型的建模及仿真研究.首先,捕获后的组合体包括空间拖船、系绳和空间残骸,系绳在空间残骸一端的牵挂点看作偏置点,给出相应的的绳系拖拽系统构型;其次,以降轨离轨过程为例,建立系统能量方程,并根据欧拉-拉格朗日方程给出系统的动力学表达式并估算系绳张紧情况下的平衡点;最后,设定离轨推力,在不同的初始角速度、系绳张紧或松弛以及不同松弛程度条件下,分析绳系拖拽离轨系统的动力学行为.研究表明,空间残骸小的初始角速度和张紧或略微松弛的系绳能够保证安全离轨.

多路射频信号的光纤无线系统调制器偏置点优化

马赫-曾德尔调制器的直流偏置工作点直接影响光纤无线链路的性能。在考虑三路射频信号输入的条件下,建立了基于单驱动马赫-曾德尔调制器的光纤无线链路模型,分析了调制器偏置点对链路射频增益、噪声系数以及动态范围的影响。仿真结果表明,在调制器直流偏置相移为0.32π时,射频增益达到最大、噪声系数达到最小、动态范围达到最大,此时光纤无线系统性能最优。

一种具有自然偏置点的集成光学电场传感器

讨论了一种通过在铌酸锂衬底上制备非对称Mach-Zehnder干涉仪结构的光波导,得到具有自然偏置点的电场传感器。讨论了该器件主要参数的理论设计方案和工艺设计方案,并对试验结果进行了分析。

两级功率放大器静态偏置点的研究

本文分析了各类功率放大器的静态偏置点对线性和效率的影响,并针对两级级联功率放大器的特点进行分析,得出兼顾线性与效率的情况下两级功率放大器的最佳静态偏置点。随后对一款商用两级W-CDMA手机用功率放大器进行测试,验证了所得结论的正确性,并将其推广至多级功率放大器的情况。对于广大功率放大器的设计者来说,此结论具有重要的参考价值。

基于光纤法珀干涉仪偏置点控制的高频振动位移测量方法

为了实现超声换能器辐射面的振动测量,本文研究了一种基于光纤法珀干涉仪偏置点控制的高频振动位移测量方法,具有抗环境干扰、精度高等优点.针对正交相位偏置点解调方法中偏置点不稳定的问题,提出并分析了一种采用压电陶瓷叠堆执行器调整腔长稳定偏置点的工作原理,并对高频振动位移测量系统的性能进行了实验测试.实验结果表明:通过反馈控制腔长可以实现法珀干涉仪相位偏置点的稳定;位移测量系统的位移分辨率高于0.229nm;测得位移和换能器的输入电压的非线性度小于3.41%.

电光调制器偏置点抖动控制对射频信号的影响

马赫-曾德尔电光调制器的偏置点控制是光载射频传输链路中一项十分关键的技术。为了分析马赫-曾德尔电光调制器偏置点抖动控制对射频信号的影响,用贝塞尔级数展开再进行频谱分析的方法对系统输出信号成分进行了理论分析,设计了马赫-曾德尔调制器任意点控制系统并进行了实验验证。用MATLAB进行仿真后可知,在输入射频功率为18dBm时,抖动信号幅度需小于45mV,2次射频信号对抖动信号引起的频率分量抑制比才能大于20dB;而在输入射频功率为10dBm时,这个幅度要小于19mV。改变抖动信号幅度进行实验,得到2次射频信号对抖动信号引起的频率分量抑制比与仿真结果误差始终保持在3dB^3.2dB左右。结果表明,马赫-曾德尔电光调制器工作在线性偏置点时,抖动信号引起的频率分量是可以忽略的;但将调制器偏置控制在最低偏置点时,对射频信号的影响不可忽略。

关于光纤AM—CATV外调制发射机中最佳偏置点的稳定问题研究

对光纤AM一CATV外调制发射机中复合二次失真(CSO)的抑制措施——最佳偏置点的稳定控制技术进行了详细的理论分析,并提出了最佳偏置点稳定控制的具体实现电路。

优化偏置点的SiGe功率放大器设计

采用0.18μm Si Ge Bi CMOS工艺,设计了应用于2.4 GHz频段无线局域网的功率放大器。着重测试分析了偏置点对放大器输出信号误差矢量幅度和效率的影响。发现通过优化偏置点,可提高功率放大器的最大线性输出功率和效率。电路采用三级单端放大结构,集成了偏置电路、输入匹配和级间匹配电路。在优化的偏置点下测试表明,在2.45 GHz频率处增益为26.6 d B,1 d B压缩点处输出功率为23.6 d Bm。对于IEEE 802.11 g 54 Mbit/s的调制信号,误差矢量幅度为5.6%时,线性输出功率达到16.6 d Bm。

马赫-曾德尔调制器任意偏置点稳定控制技术

为实现马赫-曾德尔调制器(MZM)任意偏置工作点的稳定控制,提出了一种基于平均光功率斜率值和余切值的复合控制算法,实现了利用FPGA技术的工作点稳定控制.首先分析了MZM偏置点稳定控制的必要性,然后研究了控制算法的理论基础,并在Matlab平台上进行了数学仿真验证,最后搭建了MZM偏置工作点稳定控制系统.当激光器的输出光功率为5dBm,MZM半波电压为4.2V,插入损耗3dB,输入脉冲为方波信号,1Gbps和1Mbps通信速率下,1小时内MZM输出光信号的平均功率波动小于±5%.实验结果表明,该方案实现了MZM任意偏置工作点的稳定控制,有效的提高了MZM在光通信中的可靠性.

基于相干自混频原理的马赫-曾德尔调制器偏置点的监测

提出并实现了用相干自混频方法监测马赫-曾德尔调制器(MZM)零偏置点漂移,将同一光源所产生的部分未调制光和调制后的光进行混频,利用混频光功率的最大最小值之比作为监测量监测。相比于监测信号光平均光功率的方法,可使±5%偏置点漂移下的灵敏度从0.02 dB提高到0.3 dB。利用设计完成的硬件反馈控制系统进行了多次实验,讨论了影响系统工作的各种因素及相应的解决办法,结果表明该方法工作有效。

基于偏置点寻优的弧面凸轮侧铣加工刀轨算法

针对弧面凸轮的非等径侧铣加工存在法矢异向误差的问题,为寻求加工误差最小的刀具位置,分析了理论非等径刀轴曲线的性质,根据等距曲面的误差传递关系,结合偏置点寻优算法进行刀位优化,提出了一种以非等径刀轨曲面与拟合直纹面误差最小为目标的双向搜索刀轴优化算法.在此基础上,通过遗传算法得到较高精度的优化数值解,并将解算出的刀轴端点作为初始数据,利用NURBS(非均匀有理B样条)插值反算重构侧铣加工刀轨直纹面.数值计算和仿真结果验证了该算法的有效性.

结点偏置曲柄滑块机构的运动特征

分析了结点偏置曲柄滑块机构的运动特征,特别分析了偏置后的速度变化以及由此可以应用的机床。

基于四点偏置法的非可展直纹面侧铣刀位计算

针对非可展直纹面五轴侧铣加工的问题,分析了非可展直纹面几何特点,根据等距映射下的极差不变性,提出了一种计算非可展直纹面叶片五轴侧铣刀位数据的新方法。以刀具包络面与设计曲面之间的整体误差为优化目标,建立了圆柱铣刀侧铣非可展直纹面的刀位计算方法,运用四点偏置法确定初始刀位,采用最小二乘法对初始刀位进行优化,建立刀轴矢量偏转模型进一步修正刀位以减小过切误差。通过实例计算分析,表明该方法可以在一定程度上减小加工误差。

基于二阶陷波器的三相四开关永磁同步发电系统中性点直流偏置电压抑制研究

针对三相四开关低速永磁同步发电机驱动系统中存在的中性点直流偏置电压问题,对三相四开关变流器的过调制原理、中性点电压的组成进行了研究,分析得出了中性点电压存在直流偏置量和低频交流量,提出了一种基于二阶自适应陷波器的中性点直流偏置电压抑制策略。设计了采用二阶自适应陷波器的基于定子电流补偿的三相四开关机侧变流器中性点电压直流偏置抑制系统,利用基于DSP2808的低速永磁同步发电系统平台,对所设计系统进行了实验验证。实验结果表明:所提二阶陷波器提高了中性点电压控制环的响应速度,抑制了永磁同步发电机输出电磁转矩中的2倍频分量,实现了三相四开关永磁同步发电机驱动系统稳定运行。

基于改进的两点偏置法的圆锥刀侧铣刀路优化

针对圆锥刀侧铣非可展直纹面,采用传统两点偏置法误差分布不均,加工质量较差的问题,本文提出使两点偏置法中的一点固定在设计曲面一直母线一端,另一点在直母线上滑动,计算对比每个位置处的误差,得到最优误差下的第二点的方法。通过仿真验证了加工误差由单一的过切误差或者欠切误差转变为过切误差与欠切误差相间分布,显然这样可以提高设计曲面的加工质量,并且该方法更加适用于分片侧铣中。