[实用新型]一种双通带可调谐微波光子滤波器

说明书

本实用新型提出一种双通带可调谐微波光子滤波器，包括第一可调谐激光器、第一偏振控制器、第二可调谐激光器、第二偏振控制器、第一光耦合器、第三偏振控制器、光电调制器、光环行器、法布里‑珀罗激光器和光电探测器。采用两个主激光器和一个从激光器，通过注入锁定原理实现了一个双通带滤波器，结构简单紧凑；采用两个可调谐激光器作为两个主激光器，法布里‑珀罗激光器作为从激光器，可通过调节两个主激光器的注入功率来调节MPF的中心频率，也可通过调节主从激光器间的失谐频率来调节MPF的中心频率，还可通过调节从激光器的偏置电流来调节MPF的中心频率，本实用新型提出的MPF的可调谐性好。

技术领域

本实用新型属于微波光子滤波器技术领域，尤其是一种双通带窄带可调谐微波光子滤波器。

背景技术

在光域对微波进行滤波和选频处理是其中的重要研究领域之一，成为近几年的热点研究问题。用来对微波信号进行滤波和选频处理的光子器件集成系统被称为微波光子滤波器(MPF)，基本方法是先通过电光转换(E/O)把微波信号转换成光载微波信号，然后在光域用光纤时延线、光纤光栅、光放大器等光子器件对光载微波信号进行处理，最后通过光电转换(O/E)直接输出目标微波信号。相对于传统用电路板来实现的电子电路处理方法，MPF除了具有光纤损耗小、重量轻、宽带宽和抗电磁干扰的天然优点外，还具有可重构和宽带可调谐能力，这是传统电子方法所无法比拟的。因此，MPF在众多领域有着广泛的应用，例如可以在OEO中实现环腔选频，在RoF系统中实现信道选择和信道滤波，在天文无线电中实现波段选择，在移动目标识别的雷达系统中实现杂波消除。

最初的MPF都是基于多抽头时延线结构实现的，其中光源可以是多个单波长光源，也可以是单个多波长光源。时延线可以是单模光纤、色散补偿光纤、光纤光栅、阵列波导等。这种滤波器的数学模型可以表达为

其中k为整数，x(t)为输入信号，y(t)为输出信号，a_k为抽头系数，T为相邻两个抽头之间的时延差。对(1)式进行傅里叶变换可得到其频域表达式为：

为了得到带通MPF，研究人员提出了各种方案实现负抽头系数，如差分检测法，利用半导体光放大器的交叉增益调制特性的方法，基于注入锁定半导体激光器的方法，利用偏振调制器两个偏振方向调制互补的方法，利用强度调制器的反相调制特性的方法等。这些方案实现了滤波器的带通特性，但调谐性比较差，还会造成各通道的频谱混叠，重构能力也比较差。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种调谐性好的双通带微波光子滤波器。

本实用新型采用的具体技术方案如下：一种双通带可调谐微波光子滤波器，包括第一可调谐激光器、第一偏振控制器、第二可调谐激光器、第二偏振控制器、第一光耦合器、第三偏振控制器、光电调制器、光环行器、法布里-珀罗激光器和光电探测器；

第一可调谐激光器的输出端连接第一偏振控制器的输入端，第一偏振控制器的输出端连接第一光耦合器的输入端，第二可调谐激光器的输出端连接第二偏振控制器的输入端，第二偏振控制器的输出端连接第一光耦合器的输入端，第一光耦合器的输出端连接第三偏振控制器的输入端，第三偏振控制器的输出端连接光电调制器的输入端，光电调制器的输出端连接光环形器的第一端口，光环行器的第二端口连接法布里-珀罗激光器，光环行器的第三端口连接光电探测器。

作为本实用新型的进一步改进，第一可调谐激光器发射的光波波长大于法布里-珀罗激光器的中心主波长，第二可调谐激光器发射的光波波长小于法布里-珀罗激光器的中心主波长。

作为本实用新型的进一步改进，第一可调谐激光器发射的光波波长与法布里-珀罗激光器的中心主波长的差值小于法布里-珀罗激光器的中心主波长与第二可调谐激光器发射的光波波长的差值。