一种基于双耦合器谐振环的梳状滤波器特性分析

为改善常规马赫-曾德尔(MZ)干涉仪型滤波器的输出特性,提出了一种由双耦合器和单模光纤构成的谐振环加人非平衡马赫-曾德尔干涉仪一臂中构成的新型梳状滤波器.推导了该器件的输出表达式,并进行了数值模拟.模拟结果表明,改进后的滤波器同时具有更宽的0.5 dB透过带宽和25 dB截止带宽,具有近似方波的输出谱,降低了系统对光源波长稳定性的要求,相对于常规的非平衡马赫-曾德尔干涉型滤波器来说,具有更好的滤波效果.最后分析了双耦合器谐振环上耦合器的耦合比以及环长度对该器件滤波性能的影响,给出了满足通信实用要求的各个参数的范围.     

基于”8”字形光纤谐振环全光纤MZI型梳状滤波器的设计与实验研究

为改善常规全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型 滤波器的输出特性,提出了由2个2×2光纤耦合 器和1个”8”字形光纤谐振环级联组成全光纤MZI型梳状滤波器的设计方案。根据基本结构 ,应用光纤 传输理论和矩阵理论,得到滤波器输出谱的表达式,对其特性进行数值模拟分析,结果表明 :当耦合器分光 比取一些定值时,可得到输出波形通带平坦、形态近似于方波的梳状谱图,其25dB截止带带宽和0.5dB通 透带带宽明显改善,其值分别为26.2GHz和38.4GHz;器件具有一定的抗偏差能力 降低了制作难度,传输损耗对滤波器消光特性的影响较小。实验结果与理论分析相吻合。     

基于环行腔光纤激光器的应力传感器

提出并演示了一种基于大直径光纤锥的马赫曾德尔干涉仪应力传感器。以锥形光纤马赫曾德尔干涉仪作为滤波器,对掺铒光纤的增益谱进行梳状滤波,最终在环行光纤谐振腔中实现激光的产生并输出。所采用的马赫曾德尔干涉仪在作为滤波器件的同时也能够对光纤轴向应力进行传感,最终实现激光器输出波长随应力增加而向短波长方向漂移,实验结果显示其在波长1557 nm附近传感的敏感度达到了3 pm/。基于该锥形光纤的马赫曾德尔干涉仪具有成本低、制作简便和机械强度高的优点,使其更有利于商业化规模制作。     

基于双耦合器的全光纤不等带宽波长交错滤波器的设计

为提高波长交错滤波器(interleaver)带宽的利用 率,提出了基于一字型3×3和2×2光纤耦合器组成 全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型不等带宽波长交错滤波器(interleaver)的设计方案。运 用光纤传输理论 和矩阵理论,得到滤波器输出谱的表达式;依据傅里叶级数的理论,优化选择器件的结构参 数;数值 模拟分析了器件的输出特性。结果表明:两个耦合器的耦合系数和光纤干涉臂长差取一些定 值时,器 件主要的两路输出带宽不等,它们的3dB带宽分别为31.5和 65.6GHz,满足不同传输速率10和40Gbit/s对带宽的要求,较等带宽interle aver有更高的利用率;通过分析器件结构参数对输出谱的影 响,发现器件具有一定的抗偏差能力;与普通的级联MZI型interleaver相比,新型器件的优 点是耦合 器少,在实际制作时可准确控制和检测耦合器的分光比,从而降低了制作难度。实验结果与 理论分析相吻合。     

一种双微环辅助马赫 曾德尔干涉仪滤波器

为改善普通马赫-曾德尔干涉仪(MZI)滤波器的输出性能,采用将双微环谐振器与马赫-曾德尔干涉仪相结合,设计出一种新的滤波器结构.采用信号流程图理论分析得出该结构的传递函数,并对输出端口的透射谱进行数值模拟分析.仿真结果表明,与普通马赫-曾德尔干涉仪滤波器相比,当选择合适的耦合系数,双微环谐振器辅助马赫-曾德尔干涉仪滤波器的透射谱顶部平坦,形状类似于方形,自由光谱范围达到了19 nm,锐度因子为1.16,消光比为54 dB,品质因子为94.5,滤波性能得到较大改善.详细研究了耦合系数和微环半径对滤波器输出性能的影响.     

基于环形谐振器的平衡式带通滤波器

提出了一种基于多模环形谐振器实现的平衡式带通滤波器, 其主要由加载了电阻和短路枝节的环形谐振器和两对平衡端口构成.所提出的滤波器能够以单个谐振器获得差模的双模响应, 并且具有结构简单, 共模抑制高, 带宽可进行有限控制(4% ~ 9%)的优点.为验证理论预期的可实现性, 在RO4003C基板上设计了一个工作在1.87 GHz的平衡式带通滤波器.实验结果表明该滤波器的20-dB阻抗匹配带宽为8.9%, 中心频率处的插入损耗为0.86 dB, 在1 ~ 3 GHz频率范围内的共模抑制大于30 dB.     

Less than 1 dB per meter propagation loss of silica waveguidesmeasured using a ring resonator

Phosphorus doped silica on silicon waveguide propagation loss, bend loss and their polarization dependence have been measured using a set of different radii ring resonators. For a 30 mm ring radius a finesse of 132 was measured and the inferred propagation loss was 0.85 dB/m, the lowest value yet reported. To characterize the finesse of the high Q resonator we proposed and used for the first time a stable Er⁺³ fiber grating laser source which was thermally tuned. This configuration provides improved and accurate measurements capability for finesse values in the range well beyond 100     

Novel design of tri-band bandpass filter based on fractal-shaped geometry of a complementary single split ring resonator

A novel electrically small composite right/left-handed transmission line (CRLH TL) cell based on the Minkowski-shaped geometry of a complementary single split ring resonator is proposed and analysed by the S parameters extraction method. EM simulation results have confirmed the roughly tri-band response of the proposed CRLH TL cell attributed to the fractal multiband nature. A tri-band bandpass filter (BPF) centred at 1.1, 2 and 2.74?GHz with minimum insertion loss 0.4, 1.1 and 1.45?dB was synthesised and fabricated by employing an additional two Hilbert-shaped quarter-wave open-circuit stubs which provided transmission zeros located between passbands to obtain high selectivity. This simple design concept was verified by measurement as well as simulation results.     

基于DSCSRR带通滤波器设计

为提高带通滤波器的选择特性,文章基于逆开口谐振环(CSRR)的构造思路,首先提出一种菱形逆开口谐振环(DSCSRR),并对其左手特性加以证明;然后详细研究了改变其结构参数对DSCSRR传输特性的影响程度;最后设计了一款基于DSCSRR带通滤波器并对所设计的滤波器进行了实物加工和实验测量,测量结果与仿真结果表明,所设计滤波器的中心频率为4.02GHz,选择特性为170dB/GHz,带内抑制小于15dB。该新型滤波器不仅具有选择特性高,而且具有体积小、设计简单等优点。     

基于阶梯阻抗发夹谐振器的小型低通滤波器

提出一种基于阶梯阻抗发夹谐振器的小型化微波低通滤波器,该滤波器仅由包含一节微带线的阶梯阻抗发夹谐振器构成。设计结果表明,滤波器3dB通带从DC(Direct Current)到2GHz,回波损耗优于10dB,且插入损耗从DC到1.7GHz时优于0.5dB,带外抑制从2.9～4GHz优于20dB。仿真结果和实验结果吻合良好。这种滤波器尺寸小,易制造,且具有陡峭的截止频率响应特性,可应用于许多微波系统中。     

Magnetically tunable microstrip resonator based on polycrystallineferrite

A conventional microstrip ring resonator consisting of a polycrystalline ferrite substrate is demonstrated. This resonator produces improved tunability compared with other available versions. Resonators with tunability approaching 31% at a minimum insertion loss of 11.17 dB in a magnetic field of 3 kG applied longitudinally along wave propagation have been demonstrated using LiZiTi ferrite composition. Tunability of 31% is the best reported for any tunable structure     

可调谐氮化硅波导微环谐振腔滤波器研究

设计并制备了一种基于热光效应的集成可调谐氮化 硅(Si₃N₄)波导微环谐振腔滤波器,通过采用马赫-曾德干涉仪(MZI)构成的可调谐 耦合器控制耦合区耦合比,以实现滤波器消光比的调谐。设计并优化了微环谐振 腔的波导截面尺寸、弯曲半径和耦合区波导间隔等参数,并通过光刻、反应离子刻蚀(RIE )等工艺制备 了两种不同弯曲半径的Si₃N₄波导微环谐振腔。实验结果表明,本文器件在波长1550nm附近处的自由光谱 范围(FSR)为68pm,3dB带宽约为16pm,品质因子Q达到了9.68×10 4,消光比可调范围约为17dB。     

第二代北斗客户端用射频声表面波滤波器的研制

介绍了一种可满足第二代北斗客户端用B3波段载频滤波的声表面波(SAW)射频滤波器。该滤波器采用“5换能器纵向耦合结构+谐振器”的混合型设计方案,在充分考虑了SMD3030A封装及键合引线寄生影响后,成功研制出-1 dB带宽35 MHz、插入损耗2.2 dB、矩形系数1.9的滤波器产品。结果表明,仿真与实测吻合性较好,证明了该设计方案的可行性。     

一种新颖的复合环形谐振腔的理论分析

文章基于环形谐振腔所具有的非线性相位传输特性,提出了一种新型的动态光谱滤波器结构,它将全通环形谐振腔调相器接入平衡马赫-曾德干涉仪,实现复合结构的动态滤波特性.与传统的马赫-曾德干涉仪相比,此复合滤波结构可利用远小于π的相移调整实现输入光信号的开关,因此,在提高开关速度、降低调相器功耗等方面具有重要的应用价值.     

Linearized microring-loaded Mach-Zehnder modulator with RF gain

A linearized modulator based on the Mach-Zehnder interferometer (MZI) loaded with a second-order allpass microring resonator is proposed and analyzed. The device is shown to exhibit much smaller intermodulation distortion than standard Mach-Zehnder modulators, thus greatly enhancing the device dynamic range. Gain effect associated with the microring resonance results in a modulator transfer function with high slope efficiency and large RF gain. Moreover, combined with the use of a highly electrooptic polymer, the high slope efficiency allows for the possibility of realizing modulators with subvolt drive voltage. The detrimental effect of loss in the microring resonators on device performance is also investigated and a design approach to mitigate its effect is presented. The proposed modulator can be linearized to any arbitrary nth order by loading the MZI with a higher order allpass microring resonator.     

Compact Ultra-Wideband Bandpass Filter Using Dual-Line Coupling Structure

This letter presents a novel compact ultra-wideband (UWB) microstrip bandpass filter with spurious response suppression. A dual-mode ring resonator is constituted to allocate its first two resonant frequencies in the UWB band, and the dual-line parallel-coupled structure is used in this compact UWB filter, which is expected to achieve much tighter coupling degree. Simulated and measured results are found in good agreement with each other, showing a wide passband from 4.9 to 10.9 GHz, 15 dB return loss bandwidth of about 5 GHz, minimum insertion loss of 0.49 dB at 7.3 GHz, and wide upper stopband with more than 20 dB attenuation up to 20 GHz.     

基于折叠型SIR 谐振器的双通带滤波器设计

文中提出了一种基于折叠型SIR 谐振器的双通带频率可控的微带滤波器,它由SIR 谐振器特性结合 传输线理论实现。该滤波器设计为具有两个自由度,调节谐振器的导带宽度可以对两个通带之间的频率及其间隔 进行调节。文中还研究了调整谐振器导带长度对滤波器频率特性的影响。测试结果表明,该微带滤波器有两个通 带,其中心频率分别为2. 79 GHz 和3. 90 GHz,带内最小插入损耗分别为-0. 96 dB 和-3. 0 dB,带内最小回波损耗分 别为-42 dB 和-18 dB,相对带宽分别为5. 7%和6. 7%。仿真和测试结果的一致性证实了滤波器设计的有效性。     

4×4热光SOI波导开关阵列

设计并制作了阻塞型和完全无阻塞型4×4热光SOI(silicon-on-insulator)波导开关阵列。开关单元采用了多模干涉耦合器(MMI)-MZI(Mach-Zehnder interferometer)结构的2×2光开关。阻塞型光开关附加损耗为4.8～5.4dB,串扰为-21.8dB～-14.5dB。完全无阻塞型光开关阵列附加损耗为6.6～9.6dB,串扰为-25.8～-16.8dB。两者的消光比都在17～25dB内变化,开关单元功耗小于230mW。器件的开关时间小于3μs。功耗和开关速度都明显优于SiO2基和聚合物基的开关阵列。     

基于方环形谐振器的超宽带滤波器设计

基于方环形谐振器设计了一款超宽带滤波器.输入/输出馈线与谐振器间采用零度馈电方式以增强滤波器的整体耦合.实测结果显示,该超宽带滤波器带内最小插损约为-1.93dB,最大回波损耗约为-9.45dB,相对带宽达到110%,在12.70GHz附近存在一个传输零点,改善了滤波器的选频性能及杂散抑制性能.实测结果与仿真结果较为吻合.