宽调谐范围的单通带微波光子滤波器的研究

基于相位调制技术和受激布里渊散射(SBS)效应,研制了可调谐单通带微波光子滤波器(MPF)。理论分析表明,通过引入频率间隔为受激布里渊频移量2倍的两个泵浦信号,使低频泵浦信号产生的损耗谱和高频泵浦信号产生的增益谱相抵消,所实现的滤波器的频率调谐范围为受激布里渊频移量的4倍,是单个泵浦信号时频率调谐范围的2倍,且随着泵浦光的数量增加滤波器的调谐范围呈倍数增长。实验测试了单泵浦条件下单通带可调谐滤波器的频率范围为0.8~18.2GHz,线宽为26MHz,带外抑制比为26dB,双泵浦时滤波器的频率调谐范围为0.8~31.1GHz。     

基于SBS的通带可变微波光子滤波器

提出并分析了一种大范围可调谐的通带可变微波光子滤波器。它基于受激布里渊散射(SBS)效应并使用2个调制器与1个光纤布喇格光栅生成泵浦信号。通过分别调节这2个调制器的调制频率,可得双通带滤波器和通带间隔可变的四通带滤波器,并实现滤波器中心频率的大范围连续可调谐,而在整个调谐过程中,滤波器的3dB带宽保持不变。仿真分析了不同调制信号对滤波器通带及中心频率的影响,以及滤波器的带宽与泵浦的功率和SBS增益介质长度的关系。     

全新布里渊散射可切换微波光子滤波器

提出了一个新的基于布里渊散射效应的微波光子滤波器。该滤波器可通过调谐系统中光滤波器的中心波长,实现高解析度带通滤波器与陷波滤波器之间的灵活切换,并且通过调谐产生受激布里渊散射的泵浦光的波长可实现滤波器通带或阻带的中心频率在很大频率范围内连续调谐。该滤波器为全光结构,因此具有非常大的调谐范围（调谐上限仅受限于试验中使用的矢量网络分析仪的显示频率上限）。系统中采用相位调制器,因此没有偏置电压漂移问题。实验结果展示了一个带通与陷波滤可灵活切换的高解析度微波光子滤波器,并且通带和阻带的中心频率在9～26.5 GHz范围内连续可调谐,其中带通滤波器的通带具有极窄3 dB带宽,约28 MHz（由光纤本身布里渊增益区线宽所决定）。     

新型多抽头复系数微波光子滤波器

基于受激布里渊散射（SBS）和可调谐多波长光纤激光器,设计了一款基于新型多抽头的复系数微波光子滤波器。该滤波器由SBS效应引入一个相移量实现复系数,通过调节SBS的泵浦光功率控制相移量的大小,进而实现滤波器的中心频率连续可调谐。实验研究了基于高掺杂铒纤的可调谐多波长光纤激光器,得到了波长间隔为0.338 nm的多达16个激光信号的稳定输出。以实验数据为抽头光源,仿真研究了SBS增益介质长度、抽头光源的数目和波长间隔对该款微波光子滤波器性能的影响。     

基于单通带微波光子滤波的多倍频微波信号产生

理论分析和实验验证了一种多倍频微波信号的光学产生方法。基于大信号相位调制和单模光纤的色散效应产生多个多倍频谐波,通过引入一个中心频率连续可调的单通带微波光子滤波器,实现了对单个倍频微波信号的提取。调节宽带光源的谱分割间隔可实现倍频微波信号调谐输出。在理论分析的基础上搭建了实验系统,利用5GHz低频驱动信号得到了10GHz和15GHz的微波信号,其10dB线宽为几十赫兹,功率波动为1dB～2dB。     

受激布里渊散射在微波光子信号中的应用

概述了光纤中受激布里渊散射(SBS)作用于微波光子信号的工作原理,基本持性以及工作方式.从受激布里渊散射增益谱的角度对微波光子信号的选择抒放大、倍频、上变频和信号产生以及从损耗谱的角度对信号载波抑制和信号相移等典型应用和研究进展进行了介绍.总结了在这些应用中受激布里渊散射的优势和缺陷,以及可能的应对方案.     

超长距离无中继微波光子链路传输的探讨

文章建立了采用外调制方式的超长距离无中继微波光传输链路的理论模型,分析了超长距离无中继微波光子链路传输系统在工程设计中需要考虑和解决的问题及其实现方案,论述了超长距离无中继微波光传输方案的应用模型及各种设备在系统中所起的作用。     

11GHz微波光子信号的单边带布里渊选择放大实验研究

提出一种实现11GHz微波光子信号单边带布里渊选择放大的简单系统,对该系统进行了研究,理论分析了11GHz微波光子信号下边带的光功率变化,通过实验实现了11GHz微波光子信号的单边带选择放大,得到了30dB单边带增益。对实验测得的边带光功率随泵浦波光功率的变化进行了讨论,实验结果和理论计算相吻合。     

基于双光源的可调谐微波光子滤波器

提出了一种基于双光源与双相移光纤光栅(DPS- FBG)的可调谐微波光子滤波器。双光源经过相 位调制后,利用DPS-FBG的反射模式中的两超窄陷波分别对两相位调制光信号的边带进行抑 制,实现相 位调制至强度调制的转换。通过调节两光源的中心波长可以实现单通带与双通带之间的切换 ,实现单通带 的中心频率可调以及3dB带宽可调,实现双通带频率同时可调或者单独可调。建立了理论模 型并进行了数 值分析,最后通过实验进行了验证。实现了滤波器通带的3dB带宽由180MHz增加为319MHz,中心频率从1GHz到7GHz可调。     

光纤光栅在微波光子滤波器中的应用

近年来,光纤光栅以其波长选择性好等特性得到了广泛的应用,随着人们对宽带通信的不断需求,微波光子学也在不断发展,微波光子滤波器更是成为该领域的热点之一,不断有利用光纤光栅构成微波光子滤波器的报道。综合评述了几种典型光纤光栅构成微波光子滤波器的结构,并分析比较了各自的功能特点和不足。     

基于多个FBG对共振腔微波光子滤波器的研究

在深入研究微波光子滤波器理论的基础上,提出了基于多个FBG对共振腔的微波光子滤波器,根据vernier效应得到了该系统的传输函数。以由两个FBG对组成的微波光子滤波器为例,讨论了反射率R和FBG对之间的间距L对系统传输性能的影响。并进一步研究了组合更多FBG对的微波光子滤波器传输性能,结果表明,随着组合基本陷波滤波器个数的增加,并通过调节FBG对之间的间距L,得到了高抑制比,大自由频程,高Q值的微波光子滤波器。     

外调制微波光传输链路性能优化研究

微波光传输链路(MWPL)具有损耗小、容量大、重量轻、抗干扰能力强等优点,已在军事、雷达、无线通信等领域得到广泛应用.决定微波光传输链路性能的参数主要有链路增益、噪声系数和动态范围.文章首先通过建模分析,推导出了增益和噪声系数的关系,研究了微波光传输系统噪声系数的各种影响因素.通过仿真与实验验证表明,合理的调节调制器输入光功率,可提高链路增益,同时降低链路噪声系数,优化传输链路的性能.     

可调谐微波光子带通滤波器的理论分析

提出一种基于啁啾光纤光栅（CFBG）的可调谐级联结构的微波光子滤波器。通过原理分析表明,这种滤波器在一定的宽频带范围内能通过调整光载波波长来实现调谐通带。仿真分析了滤波器的频率响应受光谱宽度的影响。结果表明这种可调谐滤波器级联结构是可行的。     

基于偏振控制的Sagnac环负系数微波光子滤波器

为了克服正抽头系数低通滤波的限制,满足光载无线通信(ROF)、无线通信等系统对带通滤波器的需要,提出了一种新的负系数带通微波光子滤波器结构。系统采用了一种偏振敏感的电吸收调制器,其横向电场(TE)和横向磁场(TM)方向上具有不同的调制系数,在小信号调制下仍为线性调制。通过旋转偏振控制单元的波片,改变其快轴与TE方向的夹角,可以得到任意偏振态的转换。当偏振控制单元由两个旋光方向相反的法拉第旋光片和一个1/2波片组合时实现了负系数滤波,和一个1/4波片组合时得到了正系数滤波。     

基于掺Er光纤放大器的可调谐微波光子滤波器

提出了一种基于掺Er光纤放大器(EDFA)的光纤环结构可调谐微波光子滤波器.在光纤环结构中引入掺Er光纤(EDF),通过增加泵浦功率提供增益来补偿器件损耗,从而增加了信号的有效采样数,大大改善了滤波器的性能.在泵浦功率为42.7 mW时,实现了通带3 dB带宽为0.15 MHz、Q值为100和抑制比为20 dB的微波光子滤波器.进一步通过在光纤环结构中引入可调光纤延迟线(TODL),实现了可调谐微波滤波器.     

硅基微波光子滤波器的研究进展

微波滤波器是无线通信、电子雷达等射频系统中的关键组件之一。硅基微波光子滤波器具有集成化、带宽大、可调谐性强、抗电磁干扰等显著优势,近年来得到了广泛的关注与研究。文章从微波光子滤波器的工作原理出发,分别综述了非相干型与相干型两类硅基微波光子滤波器的最新研究进展,并分析了当前面临的问题与挑战。最后,对硅基微波光子滤波器的发展现状进行总结,并对下一步的研究方向进行了展望。