[發明專利]可編程控制的多維復用微波光子濾波器及其濾波方法

在審

• 申請號: 202110945490.2
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113660039A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 許鷗;曾研;付松年;李建平;彭迪;秦玉文;向夢
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/516;H04B10/54;H04B10/548
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明公開一種可編程控制的多維復用微波光子濾波器及其濾波方法，該濾波器結構包括激光器、電光調制器、可編程控制的多維度復用器、多維光纖和光電探測器，其中可編程控制的多維度復用器將光信號復用到波長、空間模式、多芯和偏振等正交維度上并同時進行編程控制，從而構建一種擁有高抽頭數目、快速可調諧、快速可重構且滿足任意正負抽頭系數的微波光子濾波器。該方案可以充分發揮各種正交維度在構建光真時延線和微波光子濾波器中的優勢，同時實現了微波光子濾波器的可編程控制。

技術領域

本發明涉及微波光子信號處理技術領域，更具體地，涉及一種可編程控制的多維復用微波光子濾波器及其濾波方法。

背景技術

隨著互聯網的迅猛發展、智能終端的普及和一些大寬帶業務的興起，對于通信系統的傳輸容量需求越來越高。作為信息傳遞的一類重要載體，微波信號的信息速率越來越高，使得傳統微波信號處理技術面臨著嚴峻的挑戰，如功耗高、帶寬受限、電磁干擾等。相比于傳統微波信號處理技術，微波光子信號處理技術具有低損耗、高帶寬、抗電磁干擾、快速可調諧性及可重構性等優勢，因此受到了廣泛研究。微波光子濾波器是一種基于光真時延線的有限沖激響應濾波器，時延線可基于不同的正交維度復用技術實現，如波長、空間模式、多芯、偏振。每種正交維度復用技術均有各自的優缺點。

現有的微波光子濾波器并沒有把光信號復用到多種正交維度上，公開號為CN100536372C(公開日2009-09-02)提出的一種可調諧微波光子濾波器，該方案提出了一種高Q值的可調諧微波光子濾波器，它在光纖環中放置一段摻鉺光纖實現有源結構，同時，通過在光纖環中放置一個工作在反射模式的線性啁啾光纖光柵，這樣可以通過改變輸入光的波長方便地實現濾波器的調諧功能。但是該方案只是將光信號復用到了波長維度，并不能同時發揮多種正交維度復用的優點。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的不能同時發揮多種正交維度復用的優點等缺陷，提供一種可編程控制的多維復用微波光子濾波器及其濾波方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種可編程控制的多維復用微波光子濾波器，包括激光器、電光調制器、可編程控制的多維度復用器、多維光纖和光電探測器；其中：

所述激光器產生可加載微波信號的光信號；

所述電光調制器將微波信號調制到光信號上；

所述可編程控制的多維度復用器將光信號復用到正交維度上并進行編程控制；

所述多維光纖使復用后的光信號在正交維度上進行傳輸，并構建光真時延線，根據不同的光真時延線對光信號進行濾波；

所述光電探測器將濾波完成后的光信號轉化為微波信號。

優選地，所述電光調制器將微波信號調制到光信號上的調制方式為強度調制或相位調制或偏振調制。

優選地，所述可編程控制的多維度復用器通過空間光調制器將光信號復用到正交維度上并進行編程控制，其中，空間光調制器為可編程控制器。

一種可編程控制的多維復用微波光子濾波方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：由激光器產生可加載微波信號的光信號；

S2：電光調制器將載波信號調制到光信號上；

S3：可編程控制的多維度復用器將光信號復用到正交維度上并進行編程控制；

S4：復用后的光信號進入多維光纖，多維光纖使復用后的光信號在正交維度上進行傳輸，并構建光真時延線，根據不同的光真時延線對光信號進行濾波；

S5：光電探測器將濾波完成后的光信號轉化為微波信號，完成可編程控制的多維復用微波光子濾波方法。