微波光子学是一门利用光学系统特有的大带宽、低损耗等优势进行微波毫米波信号处理和传输的新兴交叉学科。其中,微波光子滤波器一直是微波光子学的研究热点之一,它具有抗电磁干扰、低损耗、不受电子瓶颈限制、设计灵活性好等特点。目前微波光子滤波器普遍采用非相干方式来实现,从而导致滤波器的抽头系数为正系数,只能实现低通滤波,这就限制了滤波器的使用范围。因此,设计具有负系数的微波光子滤波器变的尤为重要。微波光子滤波器需要合适的抽头光源,目前一般使用光谱切割宽带光源、独立激光器阵列或多波长光纤激光器作为抽头光源。光谱切割宽带光源会引入过多的系统噪声从而降低了滤波器的性能,独立激光器阵列成本非常高昂,多波长光纤激光器的输出谱形不理想且不容易控制从而造成微波光子滤波器的主旁瓣抑制比不高。本文设计的可调谐负系数微波光子滤波器利用基于高掺杂掺毎光纤的可调谐多波长光纤激光器作为抽头光源,大幅度提高了微波光子滤波器的可调谐性、可重构性和主旁瓣抑制比,利用相位调制器和由单模光纤及F-P光纤环级联的色散器件一起实现微波光子滤波器的负系数。主要内容如下:1.从基于四波混频效应的多波长光纤激光器的激射机理出发,深入研究了铒离子掺杂浓度、增益介质长度、泵浦光源功率等因素对激射特性的影响。2.深入讨论了从相位调制到强度调制转换的机理与特性,利用相位调制器和色散器件(单模光纤、F-P光纤环级联组成)完成了从相位调制到强度调制的转换,从而实现了微波光子滤波器的负系数。3.基于上述理论研究,设计了一款可调谐、窄带宽、负系数微波光子滤波器。它以可调谐多波长光纤激光器作为抽头光源,利用Sagnac干涉仪对抽头光源的输出信号进行整形,有效提高了微波光子滤波器的主旁瓣抑制比和实现了滤波器的可重构。通过改变抽头光源的波长间隔以及延迟单元中单模光纤的长度,实现微波光子滤波器的自由频谱范围的可调谐。4.针对多波长光纤激光器搭建了相应的实验平台,并对激光器的主要性能参数进行了优化,实验得到了波长间隔为0.34nm的多达37个激光信号的稳定输出。5.基于多波长光纤激光器的实验结果,进行仿真研究延迟单元中F-P光纤环中耦合器的耦合系数、可调谐光纤延迟线的长度以及单模光纤的长度等参数对微波光子滤波器性能的影响。