[發(fā)明專利]一種超寬調(diào)諧范圍的單帶通微波光子濾波器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310016000.6
• 申請(qǐng)日: 2013-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN103091932A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董瑋;陳維友;張歆東;劉彩霞;阮圣平;周敬然;郭文濱;沈亮;肖永川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G02F1/35
• 分類號(hào): G02F1/35;H04B10/2537
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 張景林;劉喜生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波光子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于高非線性光纖受激布里淵散射效應(yīng)和多泵浦信號(hào)的超寬調(diào)諧范圍的單帶通可調(diào)諧微波光子濾波器。

背景技術(shù)

微波光子濾波器是利用光學(xué)器件處理微波信號(hào)并達(dá)到濾波功能的光學(xué)子系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的電濾波器相比，具有低損耗、寬帶寬、抗電磁干擾、可調(diào)諧、可重構(gòu)并且能處理高速信號(hào)等優(yōu)點(diǎn)。在未來的光纖無線傳輸(RoF)系統(tǒng)中，微波光子濾波器可以用來進(jìn)行信道抑制或信道選擇。

目前研究比較廣泛的微波光子濾波器是周期頻譜輸出的濾波器，由于周期性的輸出使得濾波器的調(diào)諧范圍受到限制，一種單通輸出的濾波器的研究具有更為廣泛的意義。已報(bào)道的單帶通濾波器的調(diào)諧范圍是受激布里淵頻移量的兩倍，約為22GHz。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于受激布里淵散射效應(yīng)和多泵浦信號(hào)的超寬調(diào)諧范圍的單帶通可調(diào)諧微波光子濾波器。

本發(fā)明所述的寬調(diào)諧范圍的單帶通微波光子濾波器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由激光器、相位調(diào)制器、隔離器、N個(gè)泵浦源（泵浦信號(hào)1、泵浦信號(hào)2、……、泵浦信號(hào)N）、耦合器、高非線性光纖、環(huán)行器、探測(cè)器和網(wǎng)絡(luò)分析儀組成；利用高非線性光纖的受激布里淵散射效應(yīng)和相位調(diào)制器輸出信號(hào)的相位相反強(qiáng)度相等的特點(diǎn)，通過高非線性光纖的受激布里淵散射效應(yīng)對(duì)相位調(diào)制器輸出的一階上邊帶進(jìn)行增強(qiáng)或減弱，打破相位調(diào)制器輸出信號(hào)一階上下邊帶的強(qiáng)度平衡，從而實(shí)現(xiàn)需要頻率的信號(hào)被濾波輸出。

激光器輸出頻率為f_c的光信號(hào)作為光載波；由網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出的包含頻率f_m及f_n+2Nf_B信號(hào)在內(nèi)的具有一定頻帶寬度的待濾波的小幅微波信號(hào)通過相位調(diào)制器加載到光載波上，經(jīng)相位調(diào)制器后輸出的相位相反、強(qiáng)度相等的一系列一階上邊帶和下邊帶信號(hào)經(jīng)隔離器進(jìn)入到高非線性光纖中；f_B為高非線性光纖受激布里淵頻移量，頻率為f_m的微波信號(hào)經(jīng)相位調(diào)制器后輸出的一階上邊帶信號(hào)的頻率為f_c+f_m，下邊帶信號(hào)的頻率為f_c-f_m；頻率為f_m+2Nf_B的微波信號(hào)經(jīng)相位調(diào)制器后輸出的一階上邊帶信號(hào)的頻率為f_c+f_m+2Nf_B，下邊帶信號(hào)的頻率為f_c-f_m+2Nf_B。

第一泵浦源光信號(hào)的頻率為f_p1，第N泵浦源光信號(hào)的頻率為f_p1+2(N-1）f_B，N個(gè)泵浦源的光信號(hào)經(jīng)耦合器后再經(jīng)環(huán)行器輸入到高非線性光纖，作為高非線性光纖受激布里淵散射的泵浦光。

當(dāng)f_c+f_m-f_p1＝±f_B時(shí)，f_m信號(hào)經(jīng)相位調(diào)制器后輸出的一階上邊帶信號(hào)f_c+f_m和下邊帶信號(hào)f_c-f_m的強(qiáng)度不再相等，就可以探測(cè)得到頻率為f_m的微波信號(hào)；當(dāng)一階上邊帶信號(hào)f_c+f_m被增強(qiáng)時(shí)，f_m+2Nf_B信號(hào)經(jīng)相位調(diào)制器后輸出的一階上邊帶信號(hào)f_c+f_m+2Nf_B則被減弱，就可以探測(cè)到頻率為f_m+2Nf_B的微波信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了微波光子濾波器從頻率f_m到頻率f_m+2Nf_B的超寬調(diào)諧，調(diào)諧范圍為2Nf_B。