基于相位调制的可切换微波光子滤波器的研究

摘要

微波电子学、光子学和超快光学的快速发展催生了一个新的领域：微波光子学。微波光子学可定义为研究在微波或毫米波甚至太赫兹波段工作的光子器件及其应用的学科。从20世纪70年代末期微波光子学开创起，这一领域已迅速扩展并产生了许多具有重要商业性的应用。在这一多学科交叉领域中，典型的研究包括超快信号测量、高速微波信号产生、信号处理与转换、微波信号通过宽带光链路进行分布和传输等。　　微波光子滤波器是一种与传统微波滤波器有着相同功能的光子系统。其运用光子设备对微波和毫米波信号进行处理，消除了传统微波滤波器的“电子瓶颈”,具有低损耗、高带宽、抗电磁干扰、可调谐性和可重构性等优点。随着宽带无线接入网络的飞速发展，通信系统对容量和速率的要求越来越高，因此用来处理信号的微波光子滤波器吸引了越来越多研究人员的关注，同时微波光子滤波器在雷达和相控阵天线的光学控制技术等专门领域中也有应用。结合当前的发展趋势，本文主要围绕基于相位调制的可切换微波光子滤波器的技术开展研究，主要包括以下几个方面：　　（1）学习了各类微波光子滤波器的实验方法，系统地学习了微波光子滤波器的基本原理和实现技术，奠定了本文的研究理论基础。　　（2）提出并实验了一种运用级联Sagnac环结构切割宽谱光源的微波光子滤波器，通过调节 Sagnac 环内的偏振控制器来改变梳状光谱的周期数，再结合相位调制器和色散补偿光纤等光学器件，获得的微波光子滤波器的频率响应曲线可以在单通带，双通带和三通带之间切换。　　（3）运用光在光纤中的受激布里渊散射的偏振相关性原理，提出并实验了一个带通和陷波可切换的微波光子滤波器，在受激布里渊散射产生的增益区和衰减区对调制边带的振幅进行放大和抑制的同时，对应的调制边带的偏振角也会发生偏转,通过调节泵浦光的偏振角再结合相位调制器和色散位移光纤等光学器件，实现了微波光子滤波器的频率响应曲线可以在带通和陷波之间灵活切换。

目录

声明

1引言

1.1微波光子学的概述

1.2微波光子滤波器的概述及应用

1.3微波光子滤波器的研究现状

1.4微波光子滤波器的分类与参数

1.5文章的主要章节安排

2微波光子滤波器的器件和原理

2.1基本光学器件

2.2微波光子滤波器的基本原理

2.3本章小结

3基于相位调制和级联Sagnac环的可切换微波光子滤波器

3.1光纤Sagnac环的基本结构及原理

3.2基于Sagnac环结构的微波光子滤波器的设计

3.3本章小结

4基于受激布里渊散射偏振相关性的可切换微波光子滤波器

4.1受激布里渊散射的基本原理

4.2基于受激布里渊散射偏振相关性的微波光子滤波器的设计

4.3本章小结

5总结与展望

5.1工作总结和创新点

5.2工作展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果