基于光纖光柵的微波光子濾波器及發(fā)生器研究.pdf

1、微波光子濾波器及發(fā)生器是構(gòu)成ROF系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，在未來(lái)寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文結(jié)合所承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金及教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目，針對(duì)基于光纖光柵構(gòu)成的微波光子濾波器及發(fā)生器進(jìn)行了深入的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，獲得主要?jiǎng)?chuàng)新成果如下：
　　1.分析了微波光子濾波器的基本理論，系統(tǒng)研究了微波光子濾波器的相位敏感特性、高品質(zhì)因數(shù)特性、可調(diào)諧特性及可重構(gòu)特性，首次給出了微波光子濾波器多特性參數(shù)間相互作用的直觀分析結(jié)果，為

2、微波光子濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　2.建立了一階無(wú)限抽頭響應(yīng)型微波光子濾波器(OO-IIRMPF)模型，并提出了基于摻鉺光纖環(huán)、摻鉺光纖光柵環(huán)和摻鉺光纖光柵對(duì)的三種不同結(jié)構(gòu)，分別對(duì)三種結(jié)構(gòu)的幅頻響應(yīng)進(jìn)行了深入分析和仿真，經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，當(dāng)構(gòu)成OO-IIRMPF反饋回路中的器件參數(shù)滿足其傳輸函數(shù)極點(diǎn)值為1時(shí)，理論上均可實(shí)現(xiàn)無(wú)窮大的品質(zhì)因數(shù)。
　　3.首次建立了平坦帶通與帶阻互調(diào)的微波光子濾波器模型。采用馬赫增德?tīng)栒{(diào)制

3、器實(shí)現(xiàn)了負(fù)系數(shù)有限抽頭響應(yīng)型微波光子濾波器(FIRMPF)，與OO-IIRMPF結(jié)合，通過(guò)參數(shù)優(yōu)化兩部分的波峰及波谷，使得幅度互相補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)因數(shù)平坦帶通及帶阻互調(diào)的濾波器響應(yīng)。
　　4.首次提出基于摻鉺光纖環(huán)、摻鉺光纖光柵環(huán)、摻鉺光纖光柵對(duì)的三種平坦帶通與帶阻互調(diào)型微波光子濾波器結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出當(dāng)FIRMPF的光纖耦合器系數(shù)為0.5，OO-IIRMPF的極點(diǎn)值分別為1.2，1.2和4時(shí)，可實(shí)現(xiàn)平坦帶通響應(yīng)；當(dāng)F

4、IRMPF的光纖耦合器系數(shù)為0.4，OO-IIRMPF的極點(diǎn)值均為1時(shí)，可實(shí)現(xiàn)平坦帶阻響應(yīng)。對(duì)三種結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析比較，得出基于摻鉺光纖光柵環(huán)的結(jié)構(gòu)具有最大的靈活性和穩(wěn)定性，是最優(yōu)的結(jié)構(gòu)。
　　5.分析了激光器非單縱模特性對(duì)微波信號(hào)產(chǎn)生的影響，并提出一種基于雙波長(zhǎng)單縱模光纖激光器的新型微波光子發(fā)生器結(jié)構(gòu)。采用保偏光纖光柵作為雙波長(zhǎng)選擇器件，未泵浦的摻鉺光纖作為飽和吸收體實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)追蹤濾波，利用雙環(huán)諧振腔擴(kuò)大了自由頻譜范圍，實(shí)現(xiàn)了單縱模