基于新型多波長光纖激光器的負系數(shù)微波光子濾波器.pdf

1、微波光子學(xué)是一門利用光學(xué)系統(tǒng)特有的大帶寬、低損耗等優(yōu)勢進行微波毫米波信號處理和傳輸?shù)男屡d交叉學(xué)科。其中，微波光子濾波器一直是微波光子學(xué)的研究熱點之一，它具有抗電磁干擾、低損耗、不受電子瓶頸限制、設(shè)計靈活性好等特點。目前微波光子濾波器普遍采用非相干方式來實現(xiàn)，從而導(dǎo)致濾波器的抽頭系數(shù)為正系數(shù)，只能實現(xiàn)低通濾波，這就限制了濾波器的使用范圍。因此，設(shè)計具有負系數(shù)的微波光子濾波器變的尤為重要。微波光子濾波器需要合適的抽頭光源，目前一般使用光譜切

2、割寬帶光源、獨立激光器陣列或多波長光纖激光器作為抽頭光源。光譜切割寬帶光源會引入過多的系統(tǒng)噪聲從而降低了濾波器的性能，獨立激光器陣列成本非常高昂，多波長光纖激光器的輸出譜形不理想且不容易控制從而造成微波光子濾波器的主旁瓣抑制比不高。
　　本文設(shè)計的可調(diào)諧負系數(shù)微波光子濾波器利用基于高摻雜摻鉺光纖的可調(diào)諧多波長光纖激光器作為抽頭光源，大幅度提高了微波光子濾波器的可調(diào)諧性、可重構(gòu)性和主旁瓣抑制比，利用相位調(diào)制器和由單模光纖及F-P光纖

3、環(huán)級聯(lián)的色散器件一起實現(xiàn)微波光子濾波器的負系數(shù)。
　　主要內(nèi)容如下:
　　1.從基于四波混頻效應(yīng)的多波長光纖激光器的激射機理出發(fā)，深入研究了鉺離子摻雜濃度、增益介質(zhì)長度、泵浦光源功率等因素對激射特性的影響。
　　2.深入討論了從相位調(diào)制到強度調(diào)制轉(zhuǎn)換的機理與特性，利用相位調(diào)制器和色散器件（單模光纖、F-P光纖環(huán)級聯(lián)組成）完成了從相位調(diào)制到強度調(diào)制的轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)了微波光子濾波器的負系數(shù)。
　　3.基于上述理論研究

4、，設(shè)計了一款可調(diào)諧、窄帶寬、負系數(shù)微波光子濾波器。它以可調(diào)諧多波長光纖激光器作為抽頭光源，利用Sagnac干涉儀對抽頭光源的輸出信號進行整形，有效提高了微波光子濾波器的主旁瓣抑制比和實現(xiàn)了濾波器的可重構(gòu)。通過改變抽頭光源的波長間隔以及延遲單元中單模光纖的長度，實現(xiàn)微波光子濾波器的自由頻譜范圍的可調(diào)諧。
　　4.針對多波長光纖激光器搭建了相應(yīng)的實驗平臺，并對激光器的主要性能參數(shù)進行了優(yōu)化，實驗得到了波長間隔為0.34nm的多達37個