[發明專利]一種基于光纖光柵的可重構微波光子濾波器

有效

• 申請號: 202010549500.6
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111736368B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 王迪;龔靜文;袁方;張武;胡團弟;李小軍;李琪
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

1.一種基于光纖光柵的可重構微波光子濾波器，其特征在于：包括可調諧激光器(1)、光分束器(2)、偏振控制器(3)、相位調制器(4)、可重構光纖光柵濾波器(5)、光合束器(6)、光電探測器(7)、射頻功分器(8)和頻譜判決分析反饋控制模塊(9)，

所述的可調諧激光器(1)產生的激光經過光分束器(2)分成兩路，第一路輸出的激光作為光載波輸入到偏振控制器(3)，偏振控制器(3)將光載波的偏振態調到相位調制器(4)的最優偏振工作狀態，使光載波的偏振態與相位調制器(4)的偏振軸對準，然后將光載波輸入到相位調制器(4)，相位調制器(4)的射頻輸入端是整個微波光子濾波器的信號輸入端，相位調制器(4)光信號輸出端與可重構光纖光柵濾波器(5)輸入端連接，

可重構光纖光柵濾波器(5)輸出端與光合束器(6)的一個輸入端連接，光分束器(2)另一路輸出作為參考光路與光合束器(6)的第二個輸入端連接，最后光合束器(6)輸出端與光電探測器(7)的光輸入端連接得到濾波后的射頻信號，

濾出的射頻信號經過射頻功分器(8)分成兩路，一路輸入到頻譜判決分析反饋控制模塊(9)，與標準頻譜比對得到反饋電壓信號傳送給可重構光纖光柵濾波器(5)，最終得到所需的濾波器參數，另一路作為濾波信號輸出。

2.根據權利要求1所述的一種基于光纖光柵的可重構微波光子濾波器，其特征在于：可重構光纖光柵濾波器(5)包括可重構相移光纖光柵(5_1)、光環行器(5_2)和第一均勻布拉格光纖光柵(5_3)，光信號從可重構相移光纖光柵(5_1)一端輸入，另一端接光環行器(5_2)的第一端口，光環行器(5_2)的第二端口接第一均勻布拉格光纖光柵(5_3)，光信號被第一均勻布拉格光纖光柵(5_3)反射后從環行器(5_2)的第三端口輸出。

3.根據權利要求2所述的一種基于光纖光柵的可重構微波光子濾波器，其特征在于：第一均勻布拉格光纖光柵(5_3)的反射帶與可重構相移光纖光柵(5_1)的透射峰對準，且第一均勻布拉格光纖光柵(5_3)的反射帶寬小于可重構相移光纖光柵(5_1)的阻帶帶寬，大于可重構相移光纖光柵(5_1)的透射峰帶寬，保證濾除可重構相移光纖光柵(5_1)的帶外信號，同時濾出所需的可重構相移光纖光柵(5_1)窄帶透射峰內的信號。

4.根據權利要求2所述的一種基于光纖光柵的可重構微波光子濾波器，其特征在于：可重構相移光纖光柵(5_1)包括第二均勻布拉格光纖光柵(5_1_1)、兩個壓電陶瓷(5_1_2)和壓電陶瓷驅動器(5_1_3)，

兩個壓電陶瓷(5_1_2)粘在第二均勻布拉格光纖光柵(5_1_1)上，壓電陶瓷驅動器(5_1_3)分別給兩個壓電陶瓷(5_1_2)供電，通過壓電陶瓷(5_1_2)對第二均勻布拉格光纖光柵(5_1_1)局部拉伸。

5.根據權利要求4所述的一種基于光纖光柵的可重構微波光子濾波器，其特征在于：在第二均勻布拉格光纖光柵(5_1_1)上引入兩個相移點，通過控制這兩個壓電陶瓷(5_1_2)的驅動電壓改變相移量，最終實現窄帶濾波器帶寬的調諧。

6.根據權利要求4所述的一種基于光纖光柵的可重構微波光子濾波器，其特征在于：壓電陶瓷(5_1_2)的中心位置與第二均勻布拉格光纖光柵(5_1_1)邊緣的距離為第二均勻布拉格光纖光柵(5_1_1)總長度的1/4，以獲得一個單通帶的平頂濾波器譜形。

7.根據權利要求4所述的一種基于光纖光柵的可重構微波光子濾波器，其特征在于：所述的壓電陶瓷(5_1_2)的尺寸小于3mm，以獲得窄帶濾波。

8.根據權利要求1所述的一種基于光纖光柵的可重構微波光子濾波器，其特征在于：當可重構相移光纖光柵(5_1)的相移量為0時，所述的可重構光纖光柵濾波器(5)工作在寬帶濾波狀態中。

9.根據權利要求1所述的一種基于光纖光柵的可重構微波光子濾波器，其特征在于：頻譜判決分析反饋控制模塊(9)用于分析實測頻譜與實際頻譜在功率與平坦度上的差異，用于調控壓電陶瓷驅動器(5_1_3)施加給兩個壓電陶瓷(5_1_2)的驅動電壓，解決兩個相移點的相移量一致性問題，以保證獲得一個單通帶低損耗的平頂濾波響應。