提出一种可重构微波光子混频器的设计与研究方案，该方案仅通过改变驱动信号和直流偏置电压，即可重构生成线性调频信号、变频信号或移相信号。其中，生成的线性调频信号具有三个波段，带宽最高可提高四倍；上、下变频信号可同时生成；获得的移相信号相位可在0~360°连续调谐。仿真结果表明，该方案可生成频率11 GHz和带宽2 GHz、频率18 GH和带宽4 GHz，以及频率29 GHz和带宽2 GHz的线性调频信号，脉冲压缩性能良好；可同时生成频率32 GHz的上变频信号以及8 GHz的下变频信号，电杂散抑制比高于30 dB；亦可生成0~360°相位连续可调的移相信号，且功率波动在0.1 dB以内，系统的无杂散动态范围达到114.1dB?Hz2/3。

本文提出了一种基于自由空间光和光纤混合链路的双向双输出多业务传输系统。在单光源条件下，该系统的下行链路可同时传输10 GHz的16PSK微波业务信号和60 GHz的4QAM-OFDM毫米波业务信号，上行链路可同时传输OOK基带业务信号和20 GHz的16QAM微波业务信号，实现了双向双输出而且可以应用于多通道。下行接收端采用自相干检测技术，光路干涉匹配良好时能够有效避免激光相位波动的影响，提高系统的接收灵敏度。采用波长重用和偏振复用技术可以实现上行传输的无光源化，为用户同时提供有线与无线的多元化服务。仿真结果表明：经600 m自由空间光和30 km光纤混合链路传输后，上行20 Gbit/s OOK输出信号的误码率远小于10^-9，同速率的上行16QAM信号和下行16PSK、4QAM-OFDM数据信号的误差矢量幅度值均小于3.1%。仿真结果说明所提系统具有较好的性能表现。此外，还分析了晴天、小雾、大雾、小雨和大雨多种天气变化因素对多业务传输系统性能的影响。

提出了一种可重构双输出微波光子变频器，该变频器可以实现上变频、下变频和同相/正交（I/Q）上变频。通过改变偏振复用‐双平行马赫曾德尔调制器的驱动信号，可以重构生成上、下变频信号以及上变频的上、下边带信号或矢量信号，且能同时单独输出两路变频信号。利用偏振控制器在正交偏振方向上巧妙地消除了本振信号的正/负一阶光边带，避免了滤波器的使用，进而实现了频率的大范围可调谐。仿真结果表明：所提变频器可在1~59 GHz带宽范围内单独输出两路任意频率的信号，杂散边带抑制比大于30 dB；加载I/Q基带信号可以进行I/Q上变频，生成两路高频64阶正交振幅调制（64QAM）矢量信号，误差矢量幅度小于3.5%。所提变频方案能消除光纤色散引起的功率周期性衰落效应，系统的无杂散动态范围为107.1 dB·Hz^2/3。此外，分析了直流偏置电压漂移、电移相器相位不平衡、偏振控制器偏振漂移等非理想因素对变频器性能的影响。

提出一种基于偏振复用-双平行马赫-曾德尔调制器的可调倍频因子微波移相信号生成新方案。在不使用滤波器的情况下，通过改变调制器的射频驱动信号和直流偏置电压，可以生成2倍频、4倍频、6倍频、8倍频微波信号，同时控制检偏器与调制器主轴之间的夹角，就能实现相位0°~360°连续可调。仿真结果表明，频率为5 GHz的射频信号可以转换为10、20、30、40 GHz的全范围线性相移微波信号，相位连续变化过程中，功率波动小于0.5 dB，并且该方案具有良好的频率可调谐性。此外，研究分析了该方案的工作频率范围，以及调制器消光比、直流偏置电压漂移和电移相器幅相不平衡对系统性能的影响。

提出一种结构简单、重复频率可调的任意波形光子生成方案。系统由双平行相位调制器、光纤布拉格光栅和平衡探测器组成。激光经双平行相位调制器调制后，由光纤布拉格光栅获取两路光信号，光信号经平衡探测输出方波和梯形微波信号。同时，通过使用额外的90°移相器，可获得三角形和锯齿微波信号。仿真结果表明，通过调节射频驱动信号的电压和频率，输出的微波光子信号的频率可实现10~25 GHz连续输出，且信号均方根误差（RMSE）小于0.33。此外，实验分析了调制指数β和90°电桥相位平衡Δθ对微波光子波形质量的影响，当β在标准值±0.15范围内变化，或Δθ在±3°范围内变化时，波形信号RMSE均小于0.42，验证了所设计系统具有较好的稳定性。

提出了一种单光源、双向输出信号频率可选的光纤无线系统, 该系统在单光源条件下, 利用相干检测技术、数字信号处理技术, 结合并行相位调制器以及波长选择开关结构, 在上下行链路 实现基带信号、多个毫米波信号输出.仿真验证表明, 针对20 Gbit/s 16-QAM调制信号, 经30 km光纤传输, 系统下行输出信号频率实现0 ~60 GHz可选, 其传输最小矢量误差为6.53%(0 GHz) ~7.61%(60 GHz); 上行输出信号频率实现0 ~120 GHz可选, 其传输最小矢量误差为6.89%(0 GHz)~8.30%(120 GHz).理论分析和仿真结果表明, 该系统双向链路均可实现频率可选的信号输出, 且双向 传输具有较好的性能表现.

提出一种在单输入情况下同时产生两路任意相位编码微波信号的方法,不仅可以保证编码信号180°的相移,还可实现编码信号的频率大范围调谐.建立由一个双平行马赫曾德调制器和一个保偏布拉格光栅组成的系统,激光输入双平行马赫曾德调制器调制后,通过保偏布拉格光栅与偏振分束器的共同作用产生两路偏振正交的±2阶边带.其中一对边带经过相位调制器调制后与另一对耦合,最后输出两个光电探测器拍频得到高频率、低噪声的相位编码微波信号.仿真结果表明,通过调节驱动信号的频率,可得到5~100 GHz的一系列四倍频相位编码微波信号.还原的相位信息与脉冲压缩比均和理论值吻合,证明了所提方法具有良好的脉冲压缩性能.

为了克服密集波分复用系统中多个光源难以同步且成本高等缺点, 提出了一种平坦度好、子载波数多、频谱宽度大且频率间隔可调的多载波光源生成结构.系统结构由马赫增德尔调制器、电吸收调制器和相位调制器级联组成, 在单一正弦信号驱动下, 输出多个低平坦度、频率间隔可调的子载波.在驱动信号频率为9和12.5 GHz, 系统生成的子载波数量为31个的条件下, 平坦度可达到0.09 dB.当驱动信号频率在3 GHz~16 GHz范围变化时, 输出的子载波数量基本不变, 且在子载波数量为31个的条件下, 平坦度均小于0.15 dB.当驱动信号频率为16 GHz, 平坦度小于0.15 dB时, 系统输出的多载波光源频谱宽度可达480 GHz.此外, 分析了MZM的上、下臂偏置电压差、EAM的啁啾因子、调制指数对生成多载波光源的平坦度、子载波数以及频谱宽度的影响.