基于电光晶体测量高功率微波的技术研究

【摘要】：高功率微波由于其在军事、工业、科学研究方面的需求向着更高频率、更高能量迅速发展。高功率微波的测量是研究高功率微波的一个重要手段,电光晶体测量法由于其可测频率高、测量频带宽、功率容量大、空间灵敏度高、干扰小而备受关注。考虑到传统的电光晶体测量法调节复杂、稳定性差等缺点,提出了一种基于电光晶体的全光纤高功率微波光学测量系统,并对该系统进行了详细的理论和实验研究,具体研究内容如下:1、分析了电光晶体测量法的原理,分析得到适合测量高功率微波电场的晶系种类,对不同晶系电光晶体测量电场的方法进行了理论分析,归纳总结了常用的五种电光晶体探头结构,给出针对天线辐射系统、同轴线波导、矩形波导的微波测量方法。2、运用光学软件结合物理原理分析了不同参数对电光晶体探头性能的影响,分析了包括晶体厚度、晶体与光纤的耦合间隙、激光束入射角度等在内的参数。3、设计并制作了一套工作在1550nm波段下的全光纤测量系统。4、设计并制作了一套渐变同轴线波导,用于实验测试对象,可产生610 V/m量级电场。5、在25MHz、680MHz、1.3GHz、9GHz频段信号源激励下对同轴线波导或矩形波导进行实验研究,实验未发现激光信号中含有微波对电光晶体的调制信息。其原因主要是电光干涉片的光学相干度低,激光信号中包含的微波电场对电光晶体的调制信号太小,检测噪声大等。6、实验完成后重新设计了干涉片厚度等参数,但由于加工周期长,未能及时完成后续实验研究,因此课题给出下步改进措施,为后期研究工作提供参考。
【关键词】：高功率微波 测量 电场 电光晶体 全光纤测量系统
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM931