【摘 要】
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如今,随着微波技术和信息技术的发展,人们对通信容量增加的需求日益提高。在微波通信向高频率信号通信方向发展的同时,有一些难题也随之产生:一是微波信号的频率带宽有限,因此制约了微波通信进一步的发展;二是极短波长的高频特性信号在远距离传输时损耗严重。对于传统的电域滤波器,其带宽和采样频率受限,所以只能对低频特性信号实现滤波处理,这易引起电磁干扰,当所处理的微波信号的频率发生变化时,其滤波电路需重新设计来
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如今,随着微波技术和信息技术的发展,人们对通信容量增加的需求日益提高。在微波通信向高频率信号通信方向发展的同时,有一些难题也随之产生:一是微波信号的频率带宽有限,因此制约了微波通信进一步的发展;二是极短波长的高频特性信号在远距离传输时损耗严重。对于传统的电域滤波器,其带宽和采样频率受限,所以只能对低频特性信号实现滤波处理,这易引起电磁干扰,当所处理的微波信号的频率发生变化时,其滤波电路需重新设计来满足滤波需求。微波光子滤波器(MPF)是通过将微波器件和光学器件结合使其在光域上来对高频率信号进行滤波处理,它克服了微波通信的缺陷,且保留了光纤通信中带宽高、损耗低以及抗电磁干扰等优点。另外,可调谐和可重构特性的实现提高了MPF的灵活性和频率选择特性。本文主要对基于延时色散单元的MPF进行研究,主要内容如下:1、提出一种基于延时色散光纤多通带MPF。在该结构中,利用waveshaper来实现不同波长间隔的多波长光源,并与射频(RF)信号调制形成已调信号;通过将经过单模光纤(SMF1)的已调信号在耦合器处分路传输,保持SMF1的长度不变,改变下支路中的SMF2的长度,可分别实现了2～8个通带MPF。2、提出一种基于延时色散光纤负系数和复系数MPF。在该结构中,利用waveshaper来实现不同波长间隔的多波长光源,并使用偏振调制器(Po IM)来对微波信号和光源进行载波调制,消除了相位调制器(PM)和SMF作用所产生的基带响应。通过调节入射光波进入Po IM的偏振态,来实现MPF负系数特性。将SMF作为延时色散单元,通过傅里叶域光处理器(FD-OP)引入附加相移并改变其大小,可实现MPF的复系数特性和可连续调谐特性,且形状未发生改变,其连续调谐范围为0GHz～34.97GHz。3、提出一种基于延时色散光纤和级联光纤环可调谐可重构MPF。在该结构中,利用waveshaper来实现不同抽头数目的多波长光源。对于延时单元部分,通过将SMF与两个光纤环级联来实现了MPF可重构特性,其3d B带宽为0.019GHz,Q值为470.895和主旁瓣抑制比(MSSR)为59.356d B,通过FD-OP引入附加相移且通过改变其大小来实现MPF的可调谐特性,其调谐范围为4.47GHz～13.41GHz。
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