基于傅里叶域光信号处理器的微波光子陷波滤波器及移相器

摘要

与传统的微波信号处理技术相比，微波光子信号处理技术具有工作带宽大、克服了电子瓶颈、损耗低、抗电磁干扰等优点，在未来将有广阔的应用前景。本文提出了基于傅里叶域光信号处理器（Fourier-Domain Optical Processor。FD-OP）的微波光子陷波滤波器及移相器实现方案，由以下几个部分组成：
　　(1)新型全光可调谐通带平坦微波光子陷波滤波器。利用FD-OP对经过相位调制的多波长光源信号进行处理，在实现单边带调制的同时控制载波和边带的相位、幅值。该方案可实现通带幅值抖动小于1dB、陷波深度大于35dB、群时延抖动小于50ps的可调谐陷波滤波器。该方案还具有良好的可重复性及长时间稳定性。
　　(2)基于 FD-OP的宽带微波光子移相器。本文中提供详细的基于 FD-OP的移相器方案理论分析并使用 MATLAB获取了仿真结果，通过控制两个边带的幅值和相位的方法来拓宽基于FD-OP的微波光子移相器的低频工作带宽至7.5GHz。在7.5GHz-26.5GHz的工作带宽内可实现-180°到+180°相移，相位抖动小于4°，幅值响应抖动小于3dB。近5小时稳定性测试中，幅值抖动小于0.2dB，相位抖动小于2°。
　　(3)高输出能量微波光子移相器。该方案基于双边带相位控制技术。实验结果表明，在11GHz-26.5GHz范围内，与传统的基于单边带调制微波光子移相器相比，新型高输出能量微波光子移相器可获得14dB的幅值增益。

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1 绪论

1.1 微波光子学概述

1.2微波光子陷波滤波器的研究进展

1.3微波光子移相器的研究进展

1.4 本论文的工作内容

2新型全光可调谐通带平坦微波光子陷波滤波器

2.1 傅里叶域光信号处理器

2.2新型全光可调谐通带平坦MPNF拓扑结构图及工作原理

2.3理论分析及仿真

2.4 实验验证及分析

2.5 本章小结

3 新型宽带微波光子移相器

3.1 传统的基于傅里叶域光信号处理器的微波光子移相器

3.2 新型宽带微波光子移相器的系统结构及工作原理

3.3 新型宽带微波光子移相器的理论分析及仿真

3.4 新型宽带微波光子移相器实验结果及分析

3.5 本章小结

4 基于双边带相位控制的高输出能量微波光子移相器

4.1 基于单边带调制的微波光子移相器

4.2 基于双边带相位控制的高输出能量微波光子移相器

4.3 实验验证及分析

4.4 本章小结

5 工作总结与展望

5.1 本论文工作内容总结

5.2 未来工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

攻读硕士期间参加的科研项目：

致谢