基于寬帶光源的可調微波光子濾波器研究.pdf

1、近幾十年來，利用光子技術來傳輸和處理射頻（RF）信號的微波光子信號處理技術得到快速發(fā)展，相比傳統(tǒng)的微波技術具有獨特的優(yōu)勢。微波光子濾波器除了能在RF系統(tǒng)或鏈路中和傳統(tǒng)的濾波器具有相同的濾波作用外，光子技術還具有低損耗，高帶寬，抗電磁干擾(EMI)等優(yōu)點，同時能實現快速可調以及可重構性等功能。
　　本論文首先討論使用馬赫曾德干涉儀(MZI)對寬譜光源分割的結構，分別在強度調制和相位調制下對該結構進行Optisystem系統(tǒng)仿真和數值

2、分析比較:理論分析了強度和相位調制下，寬譜光源帶寬、光纖長度、干涉儀兩臂光程差以及色散斜率等不同參數對濾波器的傳輸響應和可調時的幅度響應、中心頻率以及帶寬等性能的影響;分別系統(tǒng)仿真了這兩種調制下濾波器的頻率響應、可調性以及濾波效果，并對所得結果比較分析。其次，在上述分析的基礎上，引入光載波可調時延結構來改善濾波器的可調性能，分別理論分析了在強度調制和載波抑制調制下該結構的頻率響應和可調性，并對該結構在載波抑制調制下進行系統(tǒng)仿真和實驗驗證

3、，同時加載MZI結構中的限制頻率來對比濾波效果。最后，為了具體說明該濾波器的傳輸信號性能，將其應用于攜帶基帶信號的副載波SCM解復用，仿真分析兩路解復用下得到的副載波信號、眼圖以及誤碼率。
　　研究結果表明，調節(jié)時延差可以實現濾波器的可調性，在頻率響應方面，MZI結構和光載波時延結構都會產生單帶通響應，但是由于都會受到光纖色散影響，MZI結構的強度調制在高頻處存在陷波，有基帶響應;相位調制在低頻和高頻處存在陷波，無基帶響應，而光載

4、波時延結構色散和頻率響應同時平移，因此不受影響。在可調性方面，由于陷波的存在，在25km的光纖傳輸情況下，MZI結構的強度調制連續(xù)可調窗口為1～12.2GHz，相位調制為3～17.2GHz，而光載波時延結構能實現20GHz內可調，實驗結果對比很好地驗證了這一點。在3dB帶寬及Q值方面，三階色散對光源帶寬展寬影響較為顯著，為了平穩(wěn)可調，兩個結構都要將寬帶光源限制在臨界帶寬內，這也是限制頻率窗口和Q值的主要原因。因此，寬帶光源的光載波時延結