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、微波光子學是一門利用光學系統(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交叉學科。其中，微波光子濾波器一直是微波光子學的研究熱點之一，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。
　　本文設計的可調諧負系數(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諧性、可重構性和主旁瓣抑制比，利用相位調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)。
　　主要內容如下:
　　1.從基于四波混頻效應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制到強度調制轉換的機理與特性，利用相位調制器和色散器件（單模光纖、F-P光纖環(huán)級聯(lián)組成）完成了從相位調制到強度調制的轉換，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、，設計了一款可調諧、窄帶寬、負系數(shù)微波光子濾波器。它以可調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。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諧。
　　4.針對多波長光纖激光器搭建了相應的實驗平臺，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