[发明专利]一种窄带光学陷波滤波器

说明书

本发明公开了一种窄带光学陷波滤波器，包括光源模块、光耦合器、第一SBS滤波模块、光功率调节模块和第二SBS滤波模块；光源模块产生泵浦光；光耦合器将泵浦光分为两束，分别作为两级滤波模块的泵浦光；第一SBS滤波模块对信号光进行陷波滤波，产生中间信号；光功率调节模块调整中间信号的光功率；第二SBS滤波模块对中间信号再次进行陷波滤波，实现信号光输出。本发明实现了信号光的二次滤波，进而可以获得隔离度更高、3dB带宽更窄的SBS陷波滤波器。

技术领域

本发明涉及光通信领域和微波光子学领域，更具体地，涉及一种窄带光学陷波滤波器。

背景技术

陷波滤波器(notch filter)是一种特殊的带阻滤波器(阻带极窄)，主要用于滤除系统中不必要的高幅度干扰信号，因此可以有效消除噪声带来的影响。特别的，在正交频分复用(OFDM)以及微波信号的光学处理中，由于信道间隔很窄、光谱范围较大，相邻信道之间的串扰就需要一种带宽较窄并且自由频谱范围(FSR)较大的光学滤波器来滤除噪声。

传统的周期性陷波滤波器虽然在某些指标上已经达到较高的水准，但是由于滤波器响应存在周期性，其FSR与3dB带宽之间存在制约关系，使得传统陷波滤波器无法同时获得较窄的带宽与较大的FSR。在文献(Xu E，Zhang X，Zhou L，et al.A simple microwavephotonic notch filter based on a semiconductor optical amplifier[J].Journalof Optics A Pure&Applied Optics，2009，11(8):85405-85409(5).)中，利用SOA交叉相位调制实现了负系数无限冲激响应的陷波滤波器，其3dB带宽为42.48kHz，但是FSR仅为23.07MHz，该方案在对频谱较宽的信号进行陷波滤波时，同时会滤除部分信号频率，造成信号缺失。

光纤中的受激布里渊散射(SBS)效应具有非常窄的增益带宽(3dB带宽约为10MHz)，并且SBS的响应没有周期性，因此可以基于SBS构建单通带或单阻带的窄带滤波器。但是现有基于SBS损耗谱原理实现的陷波滤波器还存在隔离度较小、带宽较大的缺点，缺乏实用价值。在文献(Marpaung D，Pant R，Morrison B，et al.Microwave photonic notchfilter using on-chip stimulated Brillouin scattering[C]//Lasers and Electro-Optics Pacific Rim.IEEE，2013.)中，提出了利用受激布里渊散射(SBS)效应的损耗谱实现单阻带的陷波滤波器，但是该方案在整个频谱范围内，隔离度较小仅为19±1.7dB，3dB带宽较大，为126±6.7MHz，因此该滤波器的陷波滤波的效果不佳。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种窄带光学陷波滤波器，旨在解决现有基于SBS损耗谱的陷波滤波器隔离度较小，3dB带宽较大的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种窄带光学陷波滤波器，包括光源模块、光耦合器、第一SBS滤波模块、光功率调节模块和第二SBS滤波模块，其中：

第一、第二SBS滤波模块均具有第一端口、第二端口和第三端口；光源模块产生泵浦光；光耦合器将泵浦光分为光功率相等的两束泵浦光，分别输入第一、第二SBS滤波模块的第一端口；信号光输入第一SBS滤波模块的第二端口；第一SBS滤波模块产生SBS效应，滤波后的信号光从第一SBS滤波模块的第三端口输出，为中间信号；光功率调节模块调节中间信号的光功率，输入第二SBS滤波模块的第二端口；第二SBS滤波模块产生SBS效应，经二次滤波的信号从第二SBS滤波模块的第三端口输出。

进一步的，光源模块由可调谐激光器、掺铒光纤放大器与可调光衰减器串联组成。可调谐激光器的输出光功率通过所述掺铒光纤放大器与可调光衰减器实现光功率调节。可调光衰减器的输出端作为光源模块的输出端。