基于相干光的微波光子滤波器的分析与设计
微波光子学是一门交叉学科，其研究方法结合了微波学和光子学，在光纤中对射频信号进行处理。微波光子滤波器(MPF)技术具有大带宽，抗电磁干扰的特性，与传统滤波器如微带、声表面波等相比，还具有低损耗以及损耗不随频率变化等优点，并有效的解决了“电子瓶颈”的问题。目前主要应用于微波光子信号处理，光控相控阵天线，瞬时频率测量(IFM)和光载无线通信(ROF)系统以及军事领域中的电子对抗。现阶段对微波光子滤波器的研究主要集中于非相干光，避免了对光信号偏振不稳定性问题的考虑，限制了滤波器的特性和应用范围，本文给出了相干光理论的基本原理，并提出了几种结构简单的结构解决了相干光偏振不稳定性。
1、介绍了微波光子学的背景、国内外研究现状和应用前景，介绍了微波光子在信号处理，瞬时频率测量(IFM)，光载无线通信(ROF)等领域应用研究。
2、提出了一种新的方法来直观的分析微波射频信号在光纤器件中的传输——信号流程图(SFG)。文中举例给出了几种常用光纤干涉器件光信号的流图，并对其频谱特性做了详细的分析。
3、介绍了微波光子滤波器的基本原理，并详细分析了相干光滤波器原理和特性。
4、针对相干光滤波器中的偏振不稳定性，提出将法拉第旋转镜应用于微波光子滤波器中作为信号反射元件，并给出了法拉第旋转镜辅助的高阶微波光子滤波器数学模型;并给出了一种Z型双耦合器模型，利用该结构自身的特点，克服了相干光的偏振不稳定性。同时提出了一种基于偏振控制的Sagnac环的负系数MPF，当在Sagnac环内引入可以调节光的幅度和相位的偏振处理单元时，偏振态正交的顺时针和逆时针两个相反方向光信号经偏振敏感的EAM调制后在输出端口发生干涉，实现负系数滤波。
微波光子滤波器;信号流图;Sagnac环;法拉第旋转镜
河南师范大学
硕士
物理电子学
王旭
2013
中文
TN713.7
73
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）