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)生器是構成ROF系統(tǒng)的關鍵器件，在未來寬帶移動通信系統(tǒng)中具有廣闊的應用前景。本論文結合所承擔的國家自然科學基金及教育部博士點基金項目，針對基于光纖光柵構成的微波光子濾波器及發(fā)生器進行了深入的理論分析和實驗研究，獲得主要創(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果，為

2、微波光子濾波器的優(yōu)化設計提供了理論依據(jù)。
　　2.建立了一階無限抽頭響應型微波光子濾波器(OO-IIRMPF)模型，并提出了基于摻鉺光纖環(huán)、摻鉺光纖光柵環(huán)和摻鉺光纖光柵對的三種不同結構，分別對三種結構的幅頻響應進行了深入分析和仿真，經(jīng)過優(yōu)化設計，當構成OO-IIRMPF反饋回路中的器件參數(shù)滿足其傳輸函數(shù)極點值為1時，理論上均可實現(xiàn)無窮大的品質(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。采用馬赫增德爾調(diào)制

3、器實現(xiàn)了負系數(shù)有限抽頭響應型微波光子濾波器(FIRMPF)，與OO-IIRMPF結合，通過參數(shù)優(yōu)化兩部分的波峰及波谷，使得幅度互相補償，實現(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。
　　4.首次提出基于摻鉺光纖環(huán)、摻鉺光纖光柵環(huán)、摻鉺光纖光柵對的三種平坦帶通與帶阻互調(diào)型微波光子濾波器結構，經(jīng)過參數(shù)優(yōu)化設計，得出當FIRMPF的光纖耦合器系數(shù)為0.5，OO-IIRMPF的極點值分別為1.2，1.2和4時，可實現(xiàn)平坦帶通響應；當F

4、IRMPF的光纖耦合器系數(shù)為0.4，OO-IIRMPF的極點值均為1時，可實現(xiàn)平坦帶阻響應。對三種結構進行分析比較，得出基于摻鉺光纖光柵環(huán)的結構具有最大的靈活性和穩(wěn)定性，是最優(yōu)的結構。
　　5.分析了激光器非單縱模特性對微波信號產(chǎn)生的影響，并提出一種基于雙波長單縱模光纖激光器的新型微波光子發(fā)生器結構。采用保偏光纖光柵作為雙波長選擇器件，未泵浦的摻鉺光纖作為飽和吸收體實現(xiàn)了自動追蹤濾波，利用雙環(huán)諧振腔擴大了自由頻譜范圍，實現(xiàn)了單縱模