基于级联长周期光纤光栅的M-Z滤波器的优化设计

利用传输矩阵法对级联长周期光纤光栅（LPFG）构成的马赫-曾德尔（M-Z）滤波器的滤波特性进行了模拟研究,针对提高滤波器的有效带宽和有效通道数进行了优化设计,并实验制备了多个M-Z滤波器,与模拟结果进行了对比。研究结果表明,该MZ滤波器的有效带宽和有效通道数与单个LPFG的透射谱峰值损耗（TSPL）密切相关,可针对具体...     

双Sagnac环滤波器的传输特性分析和实验研究

利用传输矩阵理论,对一种双Sagnac环滤波器的传输特性进行了理论推导和仿真分析,该滤波器由两段不同长度的保偏光纤（PMF）并联构成。仿真结果表明：该滤波器具有偏振无关和通道间隔可调的特性。对双Saganc环滤波器的传输谱进行了实验测试,通过调节滤波器中的偏振控制器（PC）,可以实现通道间隔的可调操作,调整入射光的偏振态并不会改变光谱形状,与理论分析得到的结论一致。最后,为了验证双Saganc环滤波器在激光器系统中的通道间隔可调特性,设计了一种基于四波混频（FWM）效应和双Sagnac环滤波器的通道间隔可调多波长掺铒光纤激光器。实验结果表明：该激光器可以输出通道间隔为0.9nm或0.35nm的多波长激光,这与仿真结果以及测量结果一致。     

光谱精确可控Sagnac环滤波器及其在ASE光源中的应用

研究了一种结构新颖光谱特性可精确控制的Sagnac环滤波器,这种滤波器通过在传统Sagnac环中插入两段高双折射光纤和一个偏振控制器构成。利用等效光路和传输矩阵法理论研究了该滤波器的滤波特性,研究结果表明,固定两段高双折射光纤参数,仅通过调整偏振控制器的状态,便可精确控制Sagnac环滤波器的滤波光谱特性。将Sagnac环滤波器用于掺铒光纤（EDF）放大的自发辐射（ASE）光源的光谱平坦滤波,通过调节偏振控制器三个波片的倾斜角度,实验获得了光谱平坦的宽带ASE激光。     

基于高斯混合多目标滤波器的传感器控制策略

本文基于随机有限集的高斯混合多目标滤波器（Gaussian Mixture Multi-Target Filter,GM-MTF）提出几种传感器控制策略.首先,基于容积卡尔曼高斯混合多目标非线性滤波器,借助两个高斯分布之间的巴氏距离,推导GM-MTF的整体信息增益,并以此为基础提出相应的传感器控制策略.另外,设计高斯粒子的联合采样方法对多目标滤波器的预测高斯分量进行采样,用一组带权值的粒子去近似多目标统计特性,利用理想量测集对粒子的权值进行更新,继而研究利用Rényi散度作为评价函数,提出一种适应性更好的传感器控制策略.最后,给出基于目标势的后验期望（Posterior Expected Number of Targets,PENT）评价的高斯混合实现过程.仿真实验验证了提出算法的有效性.     

一种LTCC带通滤波器研制与实现

低温共烧陶瓷（LTCC）技术作为一种新兴的集成封装技术,已广泛应用于各个电子领域,而建模分析和优化综合是叠层LTCC滤波器设计的关键。在此利用智能方法对叠层LTCC滤波器的建模及优化,采用LTCC工艺技术制备多层结构的LTCC滤波器,从而实现了滤波器优良的高频、高速传输特性和滤波器的小型化和高可靠性。     

基于叠加式传感器的多普勒雷达多目标联合检测与估计

多目标检测与估计是多普勒雷达的基本任务。当信噪比较低时,为确保检测到目标需降低门限而产生了大量虚警,基于数据的多假设跟踪（Multi-Hypothesis Tracking, MHT）和联合概率数据关联（Joint Probabilistic Data Association, JPDA）方法因计算复杂度过高而失效,基于原始信号的随机有限集（Random Finite Set,RFS）滤波器可有效解决该问题。多普勒雷达回波信号以叠加的方式受到多个目标影响,其多目标检测与估计问题属于叠加式传感器的典型应用。本文在叠加式多伯努利（Multi-Bernoulli, MBR）滤波器基础上利用具有准确势估计的独立同分布群（Independent and Identically Distributed Cluster, IIDC）RFS对新生目标建模,并采用辅助粒子滤波器（Auxiliary Particle Filter, APF）实现了多目标联合检测与状态估计。仿真结果表明,混合MBR和集势概率假设密度（Cardinalized Probability Hypothesis Density,CPHD）滤波器对多普勒雷达多目标的检测估计性能优于MBR滤波器,且减小了计算复杂度。      

慢波结构SIR双频带通滤波器设计

本文通过分析阶梯阻抗谐振器（SIR）和慢波结构谐振器的特性,提出了利用SIR谐振器的寄生通带产生第二通带的双频带通滤波器设计方法,以达到滤波器小型化的目的;并基于0°馈电结构获取传输零点的原理对滤波器阻带性能进行优化。最后结合ADS仿真软件设计了一个中心频率在2.4GHz和5.2GHz的微带双频带通滤波器。仿真结果表明滤波器具有良好的带内带外特性。本文所设计的滤波器尺寸小,性能好,具有很好的实用价值。     

一种基于DGS和EBG混合结构的毫米波滤波器设计

设计了一款可应用于毫米波频段（22.5～29.5 GHz）的小型化、高性能带通滤波器。首先利用羊角型DGS结构的谐振特性,在基片集成波导（Substrate integrated waveguide,SIW）的高通通带内产生阻带和低通特性;之后在滤波器输入微带线上耦合U型电磁带隙结构（Electromagnetic band gap,EBG）,利用该结构产生的两传输零点之间的带宽可以调整的特性,来保证滤波器通带带宽及提供高带外抑制;最后利用电磁仿真软件HFSS 13.0对滤波器进行仿真与优化。实测结果表明,该滤波器整体尺寸为10 mm×5 mm,中心频率为26 GHz,3 dB截止频率分别为22.1 GHz和29.3 GHz,带宽为7.2 GHz,相对带宽达到了28%,滤波器的插入损耗为1 dB,回波损耗优于15 dB,上、下边带带外抑制均优于25 dB,可应用于毫米波频段无线通信系统中。     

基于DGS微带低通滤波器的改进设计

按照传统方法设计了一个截止频率为3 GHz,通带波纹不大于0.5 dB。利用缺陷地单元（DGS）的带阻特性对传统设计方法进行了改进,改进后的滤波器完全满足设计要求,并使滤波器尺寸大幅减小。     

基于多输出端电流模式全差分积分器的梯形滤波器实现

本文提出了利用低电压多输出端电流模式全差分积分器（MCDI）综合连续时间电流模式滤波器的方法。首先对所设计的无源梯形滤波器用信号流图形（SFG）进行综合，然后用MCDI实现该SFG，分析并模拟了MCDI及所提出的滤波器的特性，应用3.3V、0.5μm、CMOS工艺参数仿真得到的1dB波纹四阶Chebyshev低通滤波器功耗仅为1mW左右，且其截止频率可在很宽的范围内调控，此外，这种滤波器还具有结构简单，对称性好，失真小等优点，适于全集成。     

基于倍增FSR式光梳状滤波器阵列的瞬时频率测量研究

基于自由频谱区(FSR)倍数增长式光梳状滤波器阵列,设计了一种微波瞬时频率测量方案,实现了具有自然二进制编码的数字输出。待测微波信号经过载波抑制型单边带调制后加载到光波上产生一阶边带,而后将其输入到光梳状滤波器阵列中;阵列由多个梳状滤波器并联而成,它们滤波响应对应的FSR呈倍数增长趋势,最高位数字输出对应滤波器的FSR最大。滤波后输出的光信号经光电检测、比较和判决后,获得N位自然二进制码标识的频率值,提高了编码效率和测量精度。最后,在0～40GHz范围,验证了4位有效长度的数字编码式测频结果。     

一种基于OPM和FBG滤波器的新型双工ROF系统

提出了一种采用光相位调制器(OPM)和光纤布 拉格光栅(FBG)滤波器实现的双向光纤无线通信(ROF)系统。在中心站,系统采用OPM和FBG滤波器产生抑制一阶边带的多边带光信号 ,而2.5Gbit/s 的下行链路信号只调制在中心光载波上同时经过光纤进行传输。在基站,未被调制的边带信 号用来重新调 制上行链路信号。建立了产生光载毫米波的理论模型,分析了光纤色散导致的相位影响,并 通过仿真实验 验证了系统的可行性。结果显示,经过60km光纤传输后,上、下行 链路信号的眼图都清晰可见,上行链 路功率代价小于0.2dB,下行链路功率代价小于1.8dB,系统具有较好的抗色散能力。     

低电压驱动的MEMS F-P可调光学滤波器研究

基于微机电系统（MEMS）技术,研制了一种新颖的光学腔与静电驱动器分离的Fabry-Pérot（F-P）可调谐滤波器。从光学设计、MEMS结构设计、制造工艺与器件测试等开展了F-P可调谐滤波器的研究,成功制备了工作在以1550 nm波长为中心、调谐范围为40 nm和驱动电压低于30 V的MEMS F-P可调滤波器。测试...     

OPM产生四倍频光载毫米波的双向ROF系统

提出一种采用单个光相位调制器(OPM)和光纤布拉格光栅(FBG)滤波器产生四倍频光载毫米波的双向光纤无线通信(ROF)系统。在中心站(CS),系统采用基带信号与射频(RF)信号混频后去驱动OPM,以产生抑制一阶边带的多边带光信号。在基站(BS),利用FBG滤波器将信号的重复频率增至4倍。实验结果显示,经过40km光纤传输后,下行链路信号的眼图清晰可见,功率代价小于1.6dB。本文方案中,由于没有额外增加激光源使得基站结构进一步简化,同时四倍频技术降低了RF信号的频率,系统成本大大降低。     

基于半导体微环谐振器的光滤波器设计方法

提出了一种完整的基于微环谐振器的光学滤波器的系统设计方法。使用该方法可以从一定滤波特性参数出发,计算得到每个环之间的耦合系数,再根据耦合系数和器件尺寸的关系得到具体的器件尺寸,从而实现光学滤波器从性能特性到器件尺寸设计的一整套完整的解决方案。并在此基础上利用感应耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术和聚酰亚胺介质平坦化工艺制作了双环光滤波器,对该设计方法进行了初步的实验验证,使用扫描电子显微镜和原子力显微镜等多种测试方法证实,制作的光波导具有很好的性能,测试了其梳状滤波特性。     

基于SOA的交叉相位调制生成UWB信号的研究

超宽带信号(UWB)的光学生成技术是光载超宽带通信系统(UWB-over-fiber)的关键技术,半导体光放大器(SOA)的非线性特征在全光信号处理中有着广泛的应用。提出基于SOA的交叉相位调制(XPM)效应的UWB的光学生成方法。该方法首先利用SOA的XPM实现高功率的高斯泵浦光和低功率的直流探测光的XPM,然后利用光学滤波器对探测光进行鉴频,实现相位调制到强度调制的转换,从而获得单周期UWB信号。提出了采用光带通滤波器和波分复用器对探测光进行鉴频的两种方法,获得中心频率分别为5.15GHz和5.05GHz,相对带宽分别为150%和149%的UWB信号,符合FCC标准。     

Channel Enlargement of PON System Using Nonreciprocal Multiplexing Filter Based on CWDM

We propose a nonreciprocal filter based on coarse wavelength division multiplexing (CWDM) that reduces the upstream channel insertion loss in a passive optical network (PON). We also propose a method to increase the number of channels/optical network units (ONUs) in PON systems using the proposed filter to reduce the service cost per subscriber. Experimental results show that the PON system with the proposed 4‐channel filter can reduce the power budget of the upstream and increase the number of ONUs by 3 to 4 times that of a conventional time‐division multiplexing PON.     

从OFC2004看全光网中关键光器件的新发展

概述了在OFC2004会议上报道的几种支撑光网络发展的关键器件的最新进展,包括滤波器、光开关、可变光衰减器(VOA)、全光波长转换器(AOWC)及波长选择开关(WSS)等。介绍了这些新型器件的工作原理和结构。     

基于PSO的级联马赫-曾德尔型光滤波器优化设计

首次应用连续和离散版本的粒子群优化算法(PSO),实现级联马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型光滤波器中关键结构参数(耦合角和相移因子)对理想系数的逼近,完成光滤波器的优化设计.结果表明:三级级联MZI型滤波器输出响应与理想响应之间的误差控制在10^-5量级内;同时与遗传算法(GA)设计方案相比,PSO方案具备计算时间少、逼近适应度好、滤波消光比高的特点.     

基于微结构光纤自相位调制效应全光再生研究

利用微结构光纤作为非线性介质,实现了基于自相位调制(SPM)效应的全光再生.分析了脉冲峰值功率、脉冲宽度和滤波器参量对再生特性的影响,比较了具有正常色散和反常色散的2种微结构光纤的光再生效果.结果表明:采用具有正常色散或反常色散的微结构光纤均可以实现较好的光再生效果,但正常色散可以降低展宽频谱中的震荡结构,获得更好的传输函数;输入光纤的峰值功率必需达到一定的强度值,同时选择好滤波器的中心波长和滤波带宽才能得到满意的再生效果,通过优化这些参量将会获得更好的光再生效果.