可調(diào)諧微波光子濾波器關鍵技術研究.pdf

1、在眾多的微波光子濾波器（MPF）結(jié)構(gòu)中，單帶通微波光子濾波器是比較重要的一種，它的重要性在于它可以靈活地應用到現(xiàn)代雷達、通信和軍事系統(tǒng)中。本文主要對可調(diào)諧的單帶通微波光子濾波器進行了研究。首先介紹了微波光子濾波器的研究背景和研究進展，分析了單帶通微波光子濾波器的濾波原理，分析了三種實現(xiàn)單帶通濾波的方式，并在此基礎上分析了它們實現(xiàn)可調(diào)諧的方法。然后，基于光學陷波實現(xiàn)單帶通的方法，設計了可調(diào)諧的單帶通微波光子濾波器。在光學陷波單帶通濾波理論

2、的基礎上，通過分析相移光柵的矩陣理論，得到相移光柵的陷波光譜。分析雙平行馬赫—曾德爾調(diào)制器（DP-MZM）的原理，得到了載波抑制的等效相位調(diào)制信號。最后設計了具有光載波抑制的可調(diào)諧單帶通MPF結(jié)構(gòu)。其中，相移光柵（PS-FBG）作為光學陷波濾波器，濾除由DP-MZM產(chǎn)生的等效相位調(diào)制信號的一個邊帶，使之成為單邊帶調(diào)制信號。然后通過光電探測器檢測得到微波信號，整個過程等效為一個單帶通微波光子濾波器。通過對該濾波器可調(diào)諧范圍和調(diào)諧方式進行分

3、析可知，調(diào)節(jié)光載波頻率就可以實現(xiàn)單帶通濾波器的可調(diào)諧，其可調(diào)諧范圍由相移光柵的全反射譜寬度和相移光柵中陷波的位置共同決定，且最大可調(diào)諧范圍為相移光柵全反射譜寬的1/2。
　　本文通過MATLAB仿真分析均勻PS-FBG各參數(shù)對反射譜和MPF濾波響應的影響，得到PS-FBG的陷波反射譜和MPF濾波響應之間的關系。當將PS-FBG參數(shù)設計為：光柵長度為5mm；相移位置在光柵的中點；折射率調(diào)制深度為-46?10；相移大小時，得到的單帶通

4、MPF可調(diào)諧范圍為4.3673GHz，并且在整個調(diào)諧范圍內(nèi)，單帶通MPF的3dB帶寬在150MHz左右。由于普通相移光柵反射譜寬的限制，使濾波器的可調(diào)諧范圍較窄。為了解決這一問題，本文利用線性啁啾相移光柵來實現(xiàn)單帶通MPF，并通過MATLAB分析基于啁啾布拉格光柵的相移光柵的各參數(shù)對濾波響應的影響，最后設計得到當光柵中心反射波長為1550 nm，光柵纖芯有效折射率為1.4466，引入相移為0.8，光柵長度為24cm，折射率調(diào)制深度為41