[发明专利]一种可调谐双通带微波光子滤波器实现装置及方法

权利要求书

1.一种可调谐双通带微波光子滤波器装置，其特征在于，所述可调谐双通带微波光子滤波器装置包括窄线宽激光器、光耦合器、电光相位调制器、高非线性光纤、光环行器1、光环行器2、掺铒光纤放大器1、掺铒光纤放大器2、可调微波源、双平行马赫曾德尔调制器、单模光纤、光电探测器；

所述窄线宽激光器的输出通过光耦合器后分为两路，一路经过电光相位调制器，由输入射频信号进行相位调制，电光相位调制器的输出光从左到右正向进入高非线性光纤中传输；另一路进入掺铒光纤放大器1后进入光环行器1的1口，并由2口输出，从上到下进入单模光纤中传输，单模光纤的反向布里渊散射光进入光环行器1的2口，并由3口输出，随后进入双平行马赫曾德尔调制器，双平行马赫曾德尔调制器由可调微波源驱动实现抑制载波的双边带调制，生成的双波长泵浦光通过掺铒光纤放大器2后进入光环行器2的1口，并由2口输出从右到左反向进入高非线性光纤中传输；高非线性光纤从左到右的正向输出进入光环行器2的2口，并由3口输出，进入光电探测器还原出射频信号并由射频信号输出端输出。

2.一种可调谐双通带微波光子滤波器装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)激光器输出中心频率为fc的窄线宽光波，由光耦合器分为上下两路，上支路称为信号光，下支路称为泵浦光；

2)上支路的信号光进入相位调制器，由输入射频信号进行调制，形成相位调制光信号，所述调制光信号的频谱关于fc对称，上下一阶调制边带的幅度相同且相位相反，光信号从左到右正向进入高非线性光纤中传输；

3)下支路的泵浦光经过掺铒光纤放大器1实现功率放大后，进入光环行器1的1口，并由2口输出，从上到下进入单模光纤中传输，由于布里渊散射效应，产生频移量为υB1的频率下移的后向斯托克斯散射光，频率为fc-υB1，进入光环行器1的2口，并由3口输出，随后进入双平行马赫曾德尔调制器，由可调微波源输出的射频信号实现抑制载波的双边带调制，形成双波长泵浦光，频率分别为fP1＝fc-υB1-fm和fP2＝fc-υB1+fm，通过掺铒光纤放大器2实现功率放大后，进入光环行器2的1口，并由2口输出，从右到左反向进入高非线性光纤中传输，所述fm为可调微波源产生的射频信号频率；

4)信号光与泵浦光在高非线性光纤中对向传输，由于受激布里渊散射效应，双波长泵浦光在相位调制光信号边带中形成两个吸收峰，吸收峰的中心分别位于fP11＝fc-υB1-fm+υB2和fP21＝fc-υB1+fm+υB2，所述υB2为布里渊频移量，导致边带中与这两个吸收峰对应的两个频率成分被衰减，而与之对应的另外两个调制边带保留，从而使得这两组频率成分所对应的信号光完成了相位调制到强度调制的转换，而其余频率成分所对应的信号光仍然保持相位调制状态；

5)经过受激布里渊散射作用的信号光进入光环行器2的2口，并由3口输出进入光电探测器，完成了相位调制到强度调制转换的两组频率成分通过光电转换恢复出相应频率的射频信号，其余保持相位调制状态的频率成分无法通过光电转换恢复处对应频率的射频信号，从而实现了双通带滤波，两个通带的中心频率分别为fm±|υB2-υB1|，两个通带的频率间隔为2|υB2-υB1|；

6)通过改变可调微波源产生的射频信号频率fm，可以实现两个通带中心频率位置的同向连续调谐，通过换用具有不同布里渊频移量的光纤可以改变两个通带之间的频率间隔。

3.一种如权利要求2所述的可调谐双通带微波光子滤波器装置的实现方法，其特征在于，所述可调谐双通带微波光子滤波器装置为如权利要求1-2之一所述的可调谐双通带微波光子滤波器装置。