基于新型多波長(zhǎng)光纖激光器的負(fù)系數(shù)微波光子濾波器.pdf

1、微波光子學(xué)是一門(mén)利用光學(xué)系統(tǒng)特有的大帶寬、低損耗等優(yōu)勢(shì)進(jìn)行微波毫米波信號(hào)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(diǎn)之一，它具有抗電磁干擾、低損耗、不受電子瓶頸限制、設(shè)計(jì)靈活性好等特點(diǎn)。目前微波光子濾波器普遍采用非相干方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而導(dǎo)致濾波器的抽頭系數(shù)為正系數(shù)，只能實(shí)現(xiàn)低通濾波，這就限制了濾波器的使用范圍。因此，設(shè)計(jì)具有負(fù)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(dú)立激光器陣列或多波長(zhǎng)光纖激光器作為抽頭光源。光譜切割寬帶光源會(huì)引入過(guò)多的系統(tǒng)噪聲從而降低了濾波器的性能，獨(dú)立激光器陣列成本非常高昂，多波長(zhǎng)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(jì)的可調(diào)諧負(fù)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(zhǎng)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(jí)聯(lián)的色散器件一起實(shí)現(xiàn)微波光子濾波器的負(fù)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(zhǎng)光纖激光器的激射機(jī)理出發(fā)，深入研究了鉺離子摻雜濃度、增益介質(zhì)長(zhǎng)度、泵浦光源功率等因素對(duì)激射特性的影響。
　　2.深入討論了從相位調(diào)制到強(qiáng)度調(diào)制轉(zhuǎn)換的機(jī)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(jí)聯(lián)組成）完成了從相位調(diào)制到強(qiáng)度調(diào)制的轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)了微波光子濾波器的負(fù)系數(shù)。
　　3.基于上述理論研究

4、，設(shè)計(jì)了一款可調(diào)諧、窄帶寬、負(fù)系數(shù)微波光子濾波器。它以可調(diào)諧多波長(zhǎng)光纖激光器作為抽頭光源，利用Sagnac干涉儀對(duì)抽頭光源的輸出信號(hào)進(jìn)行整形，有效提高了微波光子濾波器的主旁瓣抑制比和實(shí)現(xiàn)了濾波器的可重構(gòu)。通過(guò)改變抽頭光源的波長(zhǎng)間隔以及延遲單元中單模光纖的長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)微波光子濾波器的自由頻譜范圍的可調(diào)諧。
　　4.針對(duì)多波長(zhǎng)光纖激光器搭建了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并對(duì)激光器的主要性能參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)得到了波長(zhǎng)間隔為0.34nm的多達(dá)37個(gè)