[發明專利]基于交叉偏振調制的微波光子濾波器

有效

• 申請號: 201610927612.4
• 申請日: 2016-10-24
• 公開（公告）號: CN106526899B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 李偉;王嶺;李明;祝寧華
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;G02F1/365
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發明公開了一種基于交叉偏振調制的微波光子濾波器，包括輸入模塊、上支路模塊、下支路模塊和輸出模塊。其中上支路模塊和下支路模塊是由強度調制器的微波信號對光載波進行強度調制后產生的，分別進行光域處理，處理后的上支路模塊的光信號和下支路模塊的微波信號合束后輸入到輸出模塊。本發明中的微波光子濾波器調諧速度快、高帶寬、低損耗、抗電磁干擾能力強等優點，同時又具備可調諧及可重構等靈活的操作特性。

技術領域

本發明涉及微波光子學領域，更具體地說是一種基于交叉偏振調制的微波光子濾波器。

背景技術

微波光子濾波器具有低損耗、高帶寬、抗電磁干擾等優點，同時又具備可調諧及可重構等靈活的操作特性，因而能取代傳統的電濾波器，在光載無線、微波信號產生以及高頻微波信號處理方面有巨大的優勢。提高微波光子濾波器的調諧速度具有重大意義。然而微波光子濾波器的調諧速度往往受限于微波光子系統中電光調制器等器件的帶寬，如何突破這一限制是一大難題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明所要解決的技術問題是微波光子濾波器的調諧速度受限于微波光子系統中電光調制器等器件的帶寬問題。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于交叉偏振調制的微波光子濾波器，包括輸入模塊、上支路模塊、下支路模塊和輸出模塊，其中：

所述輸入模塊用于產生光信號并將光信號發送到上支路模塊和下支路模塊，所述光信號是將微波信號調制到光載波上產生的；

所述上支路模塊用于對所述光信號進行時間延遲后發送到輸出模塊；

所述下支路模塊用于產生脈沖信號并將其和所述光信號合束后進行交叉偏振調制得到的微波信號發送到輸出模塊；

所述輸出模塊用于將上支路模塊產生的光信號和下支路模塊產生的微波信號發生干涉并輸出。

作為本發明的一種優選方式，所述輸入模塊包括第一激光源、微光源、強度調制器和第一光耦合器；

所述強度調制器將微波源輸入的微波信號調制到第一激光源輸入的光載波上，并將已調信號輸出到第一光耦合器；所述的第一光耦合器將光信號發送到上支路模塊和下支路模塊。

作為本發明的一種優選方式，所述上支路模塊包括可調光延遲線和可調光衰減器；

所述可調光延遲線用于增加或減少光傳輸的距離，達到時間上延遲的目的；所述可調光衰減器用于控制激光的功率。

作為本發明的一種優選方式，所述可調光延遲線的延遲時間T滿足：F＝1/T，F是自由光譜范圍。

作為本發明的一種優選方式，所述下支路模塊包括脈沖激光源、第二光耦合器、第一偏振控制器、第二激光源、第二偏振控制器、第三光耦合器、高非線性光纖；

所述第二光耦合器用于將第一光耦合器輸出的光信號和脈沖激光源輸出的激光脈沖合束，作為控制光誘導高非線性光纖產生克爾效應；

所述第三光耦合器用于將第一偏振控制器輸出的控制光和第二偏振控制器輸出的探測光合束后輸出到高非線性光纖；

所述下支路模塊利用高非線性光纖中的交叉偏振調制效應對微波信號進行二進制相位編碼；

所述第二激光源產生的探測光為線偏振光，其光的波長和上支路模塊的不相同，調節第二偏振控制器控制探測光的偏振態，使其與高非線性光纖的慢軸成45度角，其在高非線性光纖的快軸和慢軸兩個方向上產生非對稱的相位調制；

作為本發明的一種優選方式，所述下支路模塊還包括第三偏振控制器；