[發(fā)明專利]一種超高Q值的可調(diào)諧微波光子濾波器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110334170.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN113055093B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張琪;韓順杰;江虹;張裊娜;侯云海;邵向鑫;于鑫;趙婧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/50
• 分類號(hào): H04B10/50;H04B10/516;H04B10/70;G02F1/01
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠(yuǎn)

一種基于受激布里淵散射效應(yīng)、多音信號(hào)調(diào)制和光學(xué)濾波實(shí)現(xiàn)的超高Q值的可調(diào)諧微波光子濾波器，屬于微波光子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。由第一激光器、第一光偏振調(diào)制器、相位調(diào)制器、光隔離器、第二激光器、第二光偏振調(diào)制器、馬赫曾德爾調(diào)制器、任意波形發(fā)生器、直流電壓源、可調(diào)諧光濾波器、摻鉺光纖放大器、高非線性光纖、光環(huán)行器、光電探測(cè)器和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀組成。本發(fā)明通過受激布里淵散射效應(yīng)、多音信號(hào)調(diào)制和光學(xué)濾波相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)因數(shù)的可調(diào)諧微波光子濾波器；通過改變多音信號(hào)的輸出頻率和相對(duì)強(qiáng)度，可以改變?yōu)V波器的通帶帶寬，實(shí)現(xiàn)帶寬變窄；通過改變泵浦光的載波頻率，可以實(shí)現(xiàn)通帶中心頻率的調(diào)諧。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波光子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于受激布里淵散射效應(yīng)、多音信號(hào)調(diào)制和光學(xué)濾波實(shí)現(xiàn)的超高Q值的可調(diào)諧微波光子濾波器。

背景技術(shù)

微波光子濾波器是指利用光電轉(zhuǎn)換將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再利用光學(xué)器件或光學(xué)系統(tǒng)完成對(duì)光信號(hào)的處理過程，其實(shí)現(xiàn)的功能與傳統(tǒng)的微波濾波器功能相同，根本目標(biāo)是提高現(xiàn)有微波濾波器的性能，使得它在頻率范圍、帶寬、動(dòng)態(tài)范圍、抗干擾等方面獲得提升。跟傳統(tǒng)的微波濾波器相比，微波光子濾波器具有帶寬大、工作頻段高、抗電磁干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

濾波器對(duì)目標(biāo)頻率的選擇能力由品質(zhì)因數(shù)Q值來衡量，是衡量微波光子濾波器的重要指標(biāo)之一，Q值定義為在一個(gè)自由光譜區(qū)FSR中濾波器通帶帶寬所占的比例。為了調(diào)高濾波器的Q值，對(duì)于有限沖擊響應(yīng)FIR濾波器來說需要增加延時(shí)支路以增加抽頭數(shù)。與FIR濾波器相比，無限沖擊響應(yīng)IIR濾波器含有有源器件，用少量的元件就可以實(shí)現(xiàn)高抽頭數(shù)。因此大多數(shù)的高Q值濾波器均為IIR濾波器。Jie Liu利用游標(biāo)效應(yīng)，基于環(huán)路嵌入放大功能的級(jí)連，實(shí)現(xiàn)了Q值為4895.31的IIR濾波器。(Liu J,Guo N,Li Z,et al.Ultrahigh-Qmicrowave photonic filter with tunable Q value utilizing cascaded optical-electrical feedback loops[J].Optics Letters,2013)。Ruichen Tao等人提出了一種基于相位調(diào)制與受激布里淵散射的微波光子單通濾波器，中心頻率可調(diào)范圍達(dá)到20GHz，3dB帶寬為35MHz，最大Q值為571。(Tao R,Feng X,Cao Y,et al.Widely Tunable SingleBandpass Microwave Photonic Filter Based on Phase Modulation and StimulatedBrillouin Scattering[J].IEEE Photonics Technology Letters,2012,24(13):1097-1099)。基于SOA的雙折射效應(yīng)，Han Chen等人實(shí)現(xiàn)了Q值為6300的寬調(diào)諧范圍的微波光子濾波器。(Chen H.Ultra-wideband microwave photonic filter with a high Q-factorusing a semiconductor optical amplifier[J].Optics Letters,2017,42(7):1397-1400)。利用光纖環(huán)諧振腔的窄半高帶寬特性，HuaShun Wen等人將濾波器的3dB帶寬減小到KHz，Q值高達(dá)17778。(Hua,Shun,Wen,et al.Ultrahigh-Q and tunable single-passbandmicrowave photonic filter based on stimulated Brillouin scattering and afiber ring resonator.[J].Optics Letters,2018)。

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)、多音信號(hào)調(diào)制和光學(xué)濾波實(shí)現(xiàn)高Q值的可調(diào)諧微波光子濾波器。