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微波光子技术将光子学手段应用于微波系统中,进行微波信号的传输与处理,具有低损耗、大带宽、可调控等优势。微波光子技术的发展趋势是采用先进的光子集成技术将激光器、调制器、微波光子信号处理器、光电探测器等功能器件的集成到同一芯片上进而与电子器件集成,最终实现系统小体积、轻量化与低功耗。本论文对集成化微波光子系统中滤波的功能单元进行研究,对基于集成波导微环及其与马赫曾德干涉仪(MZI)结构相结合的微波光子滤波器进行特性分析、结构设计与滤波应用研究。论文首先对全通型波导微环的滤波响应特性进行了理论分析,对实验室制备的定向耦合器结构聚合物波导微环和可调耦合器结构聚合物波导微环的滤波特性进行了测试分析,获得了良好的陷波滤波功能(消光比分别为12.3dB和18.0dB)。将可调微环的高消光比特性应用于微波光纤传输系统,实验上实现了单边带滤波输出,有效解决了传统双边带微波光纤传输系统由于光纤色散导致的微波功率衰减问题。接着,针对高矩形度、大消光比、可调谐滤波应用需求,研究了单个微环与MZI相结合的可调谐微波光子滤波器。分析了滤波器结构参数,包括耦合系数Kr、周损耗因子γ1、附加相移△φ1等,对滤波响应特性的影响,结果表明滤波曲线的形状因子和消光比存在相互制约的关系。基于聚合物PSQ-L波导,设计出形状因了为0.85、消光比为32dB的微波光子滤波器,仿真结果表明通过电极热光调相该滤波器可以实现8～69GHz范围内的可调谐RF单边带滤波功能。最后,针对可重构滤波应用需求,研究了四个微环与MZI结合的单带通微波光子滤波器。利用数字滤波器的分析方法对其结构参数进行优化设计,并对其可调谐性(包括中心波长调谐、带宽调谐)进行了仿真分析。结果表明滤波曲线的带宽和形状因子具有一致性关系但带宽和平坦度存在相互制约关系。将MZI+4Ring滤波器的性能参数和多环级联的性能参数进行了比较,得出MZI+4Ring滤波曲线的形状因子要高于多环级联的形状因子且N4ZI+4Ring滤波器通过对微环上附加相位的调谐可以很容易实现中心波长和带宽的同时调谐。因此,MZI+4Ring滤波器比多环级联滤波器具有更强的应用前景。