一种表面等离激元干涉型窄带梳状滤波器优化设计研究北大核心CSCD

为了压窄梳状滤波器单信道带宽,提高有限频带资源利用率,本文提出一种表面等离激元(surface plasmon polaritons,SPPs)干涉型梳状滤波器。在单信道带宽被压窄的同时,伴随通带透射率和信道数大幅提升。利用时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)法数值模拟了梳状滤波器设计参数对透射光谱的影响,探究了产生机理,优化了设计结构。研究结果证明,梳状透射光谱单信道超窄带宽是SPPs和石墨烯微腔双重干涉的结果。梳状透射光谱主要集中在1—1.24μm近红外波段,单信道带宽最优值可达4.2 nm,信道数高达18个。同时可通过调控顶层二氧化硅(SO)的宽度实现相邻信道间距、单信道带宽和信道数的需求选择,尤其梳状光谱是由滤波器结构材料自身耦合共振激发的,结构简单,更易于片上集成。     

文摘选辑

1 声表面波技术 180 可调SAW梳状滤波器——Ermolov V.Electron Lett,1991,27(18):1670—1671 本文说明了可调SAW梳状滤波器。这种滤波器的原理是建立在由可变磁声SAW延迟线构成的放大器闭路相移的变化基础上的。 181 以LiNbO_3为基础的选择性低损耗SAW匹配滤波器——Dobcrshtein S A.Radioelectron Commun Syst(USA),1991,34(1):93—35 测量了建立在Y切LiNbO_3:YX/128°、YX/41°、YX/64°基础上的自匹配滤波器,它们的机电耦合系数K~2分别为5.5,18和11%。为了提供电连接的SC中的低损耗切趾法,采用了海明函数的相加权。     

50/100GHz AWG型光学梳状滤波器的设计与制备

以Si基SiO2平面光波导为基础,设计并制备了50/100GHz AWG型光学梳状滤波器．制备得到的AWG型光学梳状滤波器可以覆盖1520～1585nm的波长范围,共有160个信道．功率输出不均匀度＜0.5dB,插入损耗＜8dB,相邻通道的串扰＞13dB,在距离中心频率最远的信道,输出频率偏离ITU标准15GHz．分析了影响器件串扰和信道频率偏移的原因,并提出了相应的解决办法．     

50/100GHz AWG型光学梳状滤波器的设计与制备

以Si基SiO2平面光波导为基础,设计并制备了50/100GHz AWG型光学梳状滤波器.制备得到的AWG型光学梳状滤波器可以覆盖1520～1585nm的波长范围,共有160个信道.功率输出不均匀度＜0.5dB,插入损耗＜8dB,相邻通道的串扰＞13dB,在距离中心频率最远的信道,输出频率偏离ITU标准15GHz.分析了影响器件串扰和信道频率偏移的原因,并提出了相应的解决办法.     

一种基于取样光栅的Sagnac环滤波器的设计研究

为了探究更多新结构的梳状滤波器,采用了一种新型的基于取样光栅的Sagnac环滤波器的设计方案。利用Jones矩阵理论,建立了该滤波器的理论模型,并对其传输光谱进行了分析和数值仿真。通过选取不同的光纤光栅的长度L、光纤环臂差L和取样周期P等参量的值,可以得到6种具有分立谱线、高反射率、等间隔的窄带梳状透射谱,且具有良好的波长选择性和信道隔离度。结果表明,这种滤波器可应用于波分复用系统的多通道窄带滤波器、双波长的光纤激光器和分布式传感系统等,对结合光纤光栅和Sagnac环结构的滤波器的研究和应用提供了一定的参考。     

法布里-珀罗型光学梳状滤波器的设计

提出了一种新型光学梳状滤波器 ,它由双Gires Tournois谐振腔代替Michelson干涉仪的两个全反射镜构成。基于Michelson干涉原理 ,给出了零畸变、高信道隔离度、宽平坦带宽、高一致性、结构简单、性能稳定的光学梳状滤波器的设计原理。设计了信道间隔为 5 0GHz,畸变 <0 0 5dB ,1dB带宽大于 0 38nm ,相邻信道间隔离度大于 2 3dB的光学梳状滤波器     

用双曲锥形换能器制作SAW滤波器组

双曲锥形换能器能从一个宽的换能器孔径中的某点激励一束窄的SAW滤波束,这束SAW的中心沿换能器空间成线性变化。当它发出一束SAW,这种换能器就能进行空间频率分选,这就使得它成为制作滤波器组或频率分离多路器。采用双曲锥形换能器实现了制作14信道的信号倍增器,其中心频率为180MHz,带宽120MHz,带外抑制40dB,插损19dB,而采用级联SAW滤波器结构阻带抑制超过80dB,插损大约在30dB左右。     

富士通公司5GHz的SAW滤波器

近年来便携电话迅速向小型轻量化发展 ,其中的 SAW滤波器在使声音更清晰、去掉噪声只取出所需信号方面做出了重要贡献。随着便携电话向小型化和高频化发展 ,SAW滤波器必须适应这一要求。特别是第四代便携电话系统和无线局域网系统中 ,需使用 5 GHz的宽频带。而 5 GHz的 SAW滤波器 ,指条和间隙宽分别为 0 .2 μm。富士通公司把电子束暴光和干法刻蚀相结合 ,确立了 0 .2 μm梳状图形制作法 ,并采用本公司独特的梯型设计 ,成功地开发出世界上首次达到实用水平的宽带、低损耗 5 GHz的 SAW滤波器。预计该滤波器可装在小于 2 .5 mm× 1 .0…     

低频段自适应梳状滤波器的研制

滤波器电路是信号处理系统中的重要器件，自适应梳状滤波器是滤波器本身根据输入信号选择滤波器通路的一种电路，它大大减小了滤波器的带通宽度，降低了器件噪声，提高了信号接收器的精度。该文中设计的自适应梳状滤波器是由六波段滤波器组成，接收信号的频率为3kHz～120kHz，降噪范围是单一滤波器的1／6～1／5。     

用于亮色分离的梳状滤波器的研究

介绍了一种滤波器——梳状滤波器,他是一种特殊的滤波器,随着研究的不断深入,梳状滤波器已经被广泛地应用到复合电视信号中亮度信号和色度信号的分离。分析了梳状滤波器分离PAL制亮度和色度信号的原理,简单介绍了亮度信号与色度信号分离需要的条件,通过数学方程推导比较详细地介绍了梳状滤波器的幅频特性,最后得出结论说明这种梳状滤波器可以很好地实现亮色分离。     

全光纤马赫-曾德尔干涉仪型不等带宽梳状滤波器

提出了由2个3×3和1个3×3单模光纤耦合器级联组成的全光纤Mach-Zehnder干涉仪(MZI)型不等带宽交错(梳状)滤波器。分析结果表明:两对光纤干涉臂长度差相等时,各耦合器的耦合系数选取适当值,器件实现了奇偶信道上不等带宽输出,分别用于10和40Gb/s传输,信道间隔为0.8nm,信道隔离度大于25dB。与其它不等带宽梳状滤波器相比,该器件基于MZI型梳状滤波器,且在实际制作时可以对每个耦合器的分光比进行准确监测和控制,大大降低了制作困难。实验所得结果与理论分析相吻合。     

基于马赫-曾德尔干涉仪和取样光纤光栅的全光纤梳状滤波器

提出了一种基于光纤马赫 曾德尔干涉仪和取样光纤光栅的新型全光纤梳状滤波器。通过对器件的工作原理的理论分析 ,发现耦合器的分束比、取样光纤光栅的光谱特性和干涉臂长差是决定这种全光纤梳状滤波器性能的三个主要因素。并对器件性能进行了模拟计算。实验上获得了信道间隔为 1 0 0GHz的初步实验结果。     

一种X波段梳状线可调带通滤波器

设计了一款X波段压控可调梳状线带通滤波器,通过调整加载变容二极管的偏置电压改变电容值大小,从而达到调整滤波器中心频率的目的。根据恒定带宽条件对滤波器耦合系数以及外部Q值的要求,确定梳状线滤波器的尺寸参数,并对其进行电磁仿真优化,最终制作的X波段可调滤波器尺寸为16 mm?20 mm?21 mm,控制电压7.6~15.4 V,实现滤波器中心频率8~10 GHz连续可调。在调谐频率范围内,滤波器通带宽度15%,回波损耗小于–10 dB,矩形系数小于2.8。     

可调的声表面波(SAW)滤波器

最近 ,美国新泽西州 Rutgers大学的朱家华 ( Jianhun Zhu)等人研制出一种可调的声表面波 ( SAW)滤波器。这种器件由表面波传播通道中并联的 1 1个叉指换能器组成。通过选择或组合不同的叉指换能器来实现不同的 SAW滤波器结构 ,从而达到其中心频率和 3d B带宽这二者的可调性。例如 ,通过 RF开关 ,可使SAW滤波器的中心频率达到 1 2 6.8～ 1 99.1 MHz,而其 3d B带宽范围可从 1 8.8～ 58.9MHz。这种可调的 SAW滤波器 ( TSF)可以在自适通讯和雷达系统中获得广泛的应用。在扩频通讯系统中 ,可调 SAW滤波器能够起消除干扰的前置滤波器…     

光纤光栅Sagnac环级联特性

为了解决单个均匀光纤光栅Sagnac环信道隔离度差的缺点,提出了级联Sagnac环组成梳状滤波器的方案。采用Jones矩阵理论分别对单个光纤光栅Sagnac环和二阶、三阶级联时的频谱特性进行了理论分析和数值仿真。对于三阶Sagnac环级联时的情形,实现了通道间隔为0.8 nm、FWHM为0.1 nm的梳状滤波器,在相同信道间隔下使得FWHM降低为单个光纤光栅Sagnac环的1/4,从而有效提高了系统信道隔离度。得到了具有均匀通带间隔、信道隔离度高、光谱半高宽度FWHM窄等特性的梳状滤波器,使其性能能够更好地满足WDM的使用要求。     

国外简讯

38.9MHz SAW滤波器 最近美国Thomson—ICS公司推出了用于高清晰度电视的FBH865型视频旁带解调SAW滤波器,其中心频率为38.9MHz;通带波纹为±0.25dB;群延迟变化为±20ns;邻信道抑制达50dB。滤波器备有24个管脚的双列直插式封装外壳(DIP)。器件适用于普通的电视广播系统。     

光梳状滤波器在光纤光栅解调中的研究及应用

本文简要介绍了光纤光栅传感解调系统中光梳状滤波器的原理,讨论了梳状滤波器的基本制作方法,详细分析了两种制作方法制作的光梳状滤波器,分析了制作方法不同对梳状滤波器的性能的影响。采用梳状滤波器作为光纤光栅解调系统的波长校准的参考。对梳状滤波器的工艺制作进行了改进,在制作中引入了零温度系数玻璃,降低了梳状滤波器的温漂。     

文摘选辑

一、声表面波技术104 SAW脉冲压缩在现代多信道雷达中的应用——J.W.Arthur:Microwave J.,986:29(1)159—69在现代多信道雷达系统中,SAW脉冲压缩滤波器有很重要的作用,除用作脉冲压缩的关键功能器件外,还能使任何数量的高度匹配接收机信道用于单脉冲系统和其他多信道雷达系统.本文主要叙述SAW脉冲压缩滤波器在上述方面的应用,并特别强调必须具有Racal的MESL SAW技术能力.     

任意波长间隔的光纤光栅梳状滤波器设计与实现

采样啁啾光纤光栅理论是实现超高信道数梳状滤波器的理想方案,但是一个啁啾模板只能实现特定波长间隔的光梳状滤波器。提出一种利用光纤布拉格光栅(FBG)直流相移实现任意波长间隔梳状滤波器方法。该方法只需一个啁啾模板与亚微米精度的位移台,在灵活性、简单性和制作成本方面有明显优势。仿真和实验表明FBG直流折射率调制可以引入任意的相位偏移。利用该方法实现了波长间隔为100,50,40GHz的梳状滤波器。最后分析了直流相移光栅长度与相位误差对滤波器边带抑制度的影响。     

全光纤迈克尔逊-萨尼克干涉仪型梳状滤波器实验研究

提出用3dB耦合器和光纤环镜制作了一种全光纤迈克尔逊-萨尼克型光学梳状滤波器，其信道间隔为50GHz。实验研究了其电调谐特性及干涉臂的扭转对其输出特性的影响。对全光纤迈克尔逊-萨尼克型梳状滤波器与马赫-曾德尔干涉仪型梳状滤波器的性能优劣进行了分析比较，其结果可以为今后该器件的制作及关键技术的解决提供参考。