[發(fā)明專利]基于受激布里淵散射效應(yīng)和二進制相移鍵控技術(shù)的高帶寬微波光子濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310694669.0
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103676399A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董瑋;肖永川;陳維友;張歆東;劉彩霞;阮圣平;周敬然;郭文濱;沈亮;溫善鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G02F1/365
• 分類號: G02F1/365
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 張景林;王恩遠

1.一種基于高非線性光纖受激布里淵散射效應(yīng)和二進制相移鍵控技術(shù)實現(xiàn)的高帶寬微波光子濾波器，其特征在于：由激光器、耦合器、第一相位調(diào)制器、光隔離器、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、高非線性光纖、強度調(diào)制器、光濾波器、第二相位調(diào)制器、脈沖碼型發(fā)生器、摻鉺光纖放大器、光環(huán)形器和光電探測器組成；

激光器輸出頻率為f_c的單頻光信號經(jīng)耦合器一分為二，其中上支路的光信號作為光載波被送到第一相位調(diào)制器中，由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀掃頻輸出的一系列待濾波的小幅微波信號通過第一相位調(diào)制器加載到光載波上，經(jīng)第一相位調(diào)制器后輸出的相位相反、強度相等的一系列一階上邊帶和下邊帶信號經(jīng)光隔離器進入到高非線性光纖中；

下支路的光信號首先經(jīng)過強度調(diào)制器被頻率為f₀的小幅微波信號調(diào)制，在小幅信號f₀調(diào)制下，除了一階上下邊帶和載波，其余邊帶被忽略掉；然后調(diào)制產(chǎn)生的一階上下邊帶和載波進入光濾波器，將一階下邊帶和載波濾掉僅留下一階上邊帶f_c+f₀，此一階上邊帶信號接著被輸入到第二相位調(diào)制器中；

脈沖碼型發(fā)生器產(chǎn)生速率為B并且概率相等的1，-1脈沖序列作為第二相位調(diào)制器的電信號輸入，從而對光濾波器的輸出信號進行二進制相移鍵控調(diào)制，經(jīng)過二進制相移鍵控調(diào)制后，頻率為f_c+f₀的一階上邊帶信號的頻譜得到展寬，然后通過摻鉺光纖放大器再經(jīng)過環(huán)形器的2端口輸入并由1端口輸出進入到高非線性光纖中，作為高非線性光纖受激布里淵散射的泵浦信號；

第一相位調(diào)制器輸出的信號和泵浦信號在高非線性光纖中相互作用，發(fā)生受激布里淵散射后，通過環(huán)形器的1端口輸入，從環(huán)形器的3端口輸出，然后通過光電探測器進行光電轉(zhuǎn)換后送入矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對其測試；

通過二進制相移鍵控調(diào)制技術(shù)展寬泵浦信號的帶寬，展寬的泵浦信號產(chǎn)生展寬的受激布里淵增益譜，從而得到帶寬展寬且?guī)捒烧{(diào)的單通帶響應(yīng)的微波光子濾波器系統(tǒng)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于高非線性光纖受激布里淵散射效應(yīng)和二進制相移鍵控技術(shù)實現(xiàn)的高帶寬微波光子濾波器，其特征在于：選用波長為1550nm的激光器作載波光源。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于高非線性光纖受激布里淵散射效應(yīng)和二進制相移鍵控技術(shù)實現(xiàn)的高帶寬微波光子濾波器，其特征在于：第一相位調(diào)制器和第二相位調(diào)制器工作的光波長為1525nm～1605nm，帶寬為32GHz。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于高非線性光纖受激布里淵散射效應(yīng)和二進制相移鍵控技術(shù)實現(xiàn)的高帶寬微波光子濾波器，其特征在于：網(wǎng)絡(luò)分析儀的頻率范圍為50M～40GHz。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于高非線性光纖受激布里淵散射效應(yīng)和二進制相移鍵控技術(shù)實現(xiàn)的高帶寬微波光子濾波器，其特征在于：光電探測器探測帶寬為35GHz。

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于高非線性光纖受激布里淵散射效應(yīng)和二進制相移鍵控技術(shù)實現(xiàn)的高帶寬微波光子濾波器，其特征在于：高非線性光纖的受激布里淵增益線寬為Γ_B=30MHz，布里淵頻移量f_B=10GHz，長度為1000米，增益和損耗峰值為5dB。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于高非線性光纖受激布里淵散射效應(yīng)和二進制相移鍵控技術(shù)實現(xiàn)的高帶寬微波光子濾波器，其特征在于：光隔離器的隔離度大于40dB，強度調(diào)制器的帶寬為30GHz。

8.如權(quán)利要求1所述的一種基于高非線性光纖受激布里淵散射效應(yīng)和二進制相移鍵控技術(shù)實現(xiàn)的高帶寬微波光子濾波器，其特征在于：光濾波器的波長調(diào)諧范圍為1548nm～1552nm，線寬小于10GHz。

9.如權(quán)利要求1所述的一種基于高非線性光纖受激布里淵散射效應(yīng)和二進制相移鍵控技術(shù)實現(xiàn)的高帶寬微波光子濾波器，其特征在于：摻鉺光纖放大器的波長范圍為1530～1560nm，放大倍數(shù)0dB～40dB；脈沖碼型發(fā)生器的頻率范圍為15MHz～3.35GHz。