[發(fā)明專利]面向微波光子的FP干涉濾波器建模方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010933389.0
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN111856748B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 庾財斌;瞿鵬飛;孫力軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第四十四研究所
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G06F30/20;G02B5/28;G01J3/12
• 代理公司: 重慶樂泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50221
• 代理人: 袁茹坤

1.一種面向微波光子的FP干涉濾波器建模方法，其特征在于,包括以下步驟：

步驟S1、以寬譜光源發(fā)出的信號光作為FP干涉濾波器的輸入光信號，并采用光譜分析儀接收FP干涉濾波器的輸出光信號，測量得到響應(yīng)輸出結(jié)果；

步驟S2、根據(jù)響應(yīng)輸出結(jié)果計算出FP干涉濾波器的理想數(shù)學(xué)模型的參數(shù)因子；理想數(shù)學(xué)模型的參數(shù)因子包括FP干涉濾波器的反射率R和FP干涉濾波器的腔長h；FP干涉濾波器的反射率R的計算公式為：

FP干涉濾波器的腔長h的計算公式為：

其中，F(xiàn)WHM表示FP干涉濾波器的3dB半峰寬度，F(xiàn)SR表示FP干涉濾波器的自由光譜范圍，λ表示FP濾波器的中心波長；

步驟S3、建立FP干涉濾波器的理想數(shù)學(xué)模型，所述理想數(shù)學(xué)模型先采用傅里葉變換將輸入光信號從時域信號變成頻域信號，然后通過理想的FP數(shù)學(xué)傳遞函數(shù)在頻域上對輸入信號進行處理，再進行傅里葉反變換后輸出時域信號作為輸出光信號；通過理想的FP數(shù)學(xué)傳遞函數(shù)在頻域上對輸入信號進行處理的公式為：

B通過以下公式計算得到：

F通過以下公式計算得到：

其中，Eout表示輸出光信號的幅度矩陣，Ein表示輸入光信號的幅度矩陣，n表示FP干涉濾波器腔體介質(zhì)的折射率；

步驟S4、采用仿真軟件對建立的理想數(shù)學(xué)模型進行仿真，得到仿真的輸出結(jié)果；

步驟S5、比較仿真后的輸出結(jié)果與實際測量的響應(yīng)輸出結(jié)果是否相符，如果相符則執(zhí)行步驟S7；否則，執(zhí)行步驟S6；

步驟S6、調(diào)節(jié)理想數(shù)學(xué)模型的參數(shù)因子，使仿真后的輸出結(jié)果與實際測量的響應(yīng)輸出結(jié)果相符；

步驟S7、完成對FP干涉濾波器的理想數(shù)學(xué)模型建模。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向微波光子的FP干涉濾波器建模方法，其特征在于，寬譜光源發(fā)出的信號光的波長為1530nm～1580nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向微波光子的FP干涉濾波器建模方法，其特征在于，測量得到的響應(yīng)輸出結(jié)果包括自由光譜范圍和3dB半峰寬度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向微波光子的FP干涉濾波器建模方法，其特征在于,在所述步驟S4中，采用仿真軟件Matlab對建立的理想數(shù)學(xué)模型進行仿真，仿真軟件Matlab仿真后的輸出結(jié)果包括仿真輸出信號的自由光譜范圍和仿真輸出信號的3dB半峰寬度。