基于FBG的微波光子濾波器的分析和設(shè)計(jì).pdf

1、微波光子濾波器在光域內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)微波信號(hào)的濾波，不需要復(fù)雜、昂貴的光電/電光變換，因此在ROF(Radio Over Fiber)系統(tǒng)中具有重要的作用。光纖光柵具有良好的波長選擇性能和濾波特性，能以靈巧的方式構(gòu)建具有獨(dú)特性能的微波光子濾波器，所以基于光纖光柵的微波光子濾波器成為微波光子學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)之一。 本文充分利用光纖光柵的波長選擇特性，著重分析和設(shè)計(jì)了基于光纖布拉格光柵(FBG，F(xiàn)iber Bragg Grating)的微

2、波光子濾波器，主要內(nèi)容和創(chuàng)新性工作如下： 1．分析比較各種微波濾波器的優(yōu)缺點(diǎn)，在研究了國內(nèi)外各種基于FBG的微波光子濾波器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出新型的高Q值可調(diào)諧微波光子濾波器結(jié)構(gòu)。 2．利用數(shù)值模擬方法分析FBG的結(jié)構(gòu)參量對(duì)于其反射譜的影響，并利用光纖光柵作為基本的濾波元件，設(shè)計(jì)基于FBG的微波光子濾波器結(jié)構(gòu)，提出幾種改進(jìn)結(jié)構(gòu)：基于多個(gè)光纖光柵級(jí)聯(lián)的共振腔諧波抑制濾波器、可調(diào)諧微波光子濾波器、平坦通帶響應(yīng)的微波光子濾波器。

3、 3．創(chuàng)新性地將DIRECT全局優(yōu)化算法應(yīng)用于微波光子濾波器的設(shè)計(jì)中，用C語言實(shí)現(xiàn)該算法來得到抽頭系數(shù)，利用Matlab語言對(duì)濾波器幅度響應(yīng)進(jìn)行仿真，分別分析正、負(fù)、對(duì)稱抽頭系數(shù)對(duì)濾波性能的影響，最后進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，形狀因子可達(dá)到1.3180，仿真結(jié)果表明了這種算法的可行性和有效性。 4．基于保偏啁啾光纖光柵原理，利用光子來產(chǎn)生應(yīng)用于ROF系統(tǒng)的微波信號(hào)，通過調(diào)諧馬赫-曾德干涉儀兩臂光纖長度、啁啾光柵的色散系數(shù)等參數(shù)可以實(shí)