[发明专利]kHz量级单通带微波光子滤波器

权利要求书

1.一种kHz量级单通带微波光子滤波器，包括：激光器(100)、第一光耦合器(200)、单边带抑制载波调制模块(300)、单边带调制模块(400)、微波信号源(500)、第一光放大器、第二光放大器、第二光耦合器(600)、单频布里渊光纤激光器(700)、光电探测器(800)及矢量网络分析仪(900)，其中：

由激光器(100)产生频率为f_c的激光，经过第一光耦合器(200)后分为第一束激光和第二束激光，所述第一束激光进入单边带抑制载波调制模块(300)，所述第二束激光进入单边带调制模块(400)；

微波信号源(500)输出的频率为f_p的微波信号通过单边带抑制载波调制模块(300)调制到第一束激光上，形成单边带抑制载波调制信号，所述单边带抑制载波调制信号包含第一上边带f_c+f_p，所述第一上边带f_c+f_p依次通过第一光放大器、第二光耦合器(600)之后进入单频布里渊光纤激光器(700)，所述第一上边带f_c+f_p的功率小于单频布里渊光纤激光器(700)的激发功率阈值，在单频布里渊光纤激光器(700)中形成3dB带宽为kHz量级的增益谱，增益谱的中心频率为f_c+f_p-f_B，3dB带宽为Δf_SFBFL，其中，f_B为布里渊频移；

矢量网络分析仪(900)输出的频率为f_RF的扫频微波信号通过单边带调制模块(400)调制到第二束激光上，形成单边带调制信号，所述单边带调制信号包含光载波f_c和第二上边带f_c+f_RF，所述光载波f_c和第二上边带f_c+f_RF依次通过第二光放大器、第二光耦合器(600)之后进入单频布里渊光纤激光器(700)，所述光载波f_c的功率大于单频布里渊光纤激光器(700)的激发功率阈值，激发出频率为f_c-f_B的激光；所述第二上边带f_c+f_RF的光功率位于所述单频布里渊光纤激光器(700)的激发功率阈值之下，产生后向散射信号，当所述后向散射信号的频率处于所述第一上边带f_c+f_p产生的增益谱的频率范围内时，获得增益被放大，激发出激光信号，并且与频率为f_c-f_B的激光在光电探测器(800)中拍频，产生微波信号；

其中，所述单频布里渊光纤激光器(700)包括：依次连接的光环形器(710)、第三光耦合器(720)、第四光耦合器(730)、第五光耦合器(740)、光隔离器(750)、高非线性光纤(760)，且所述高非线性光纤(760)与所述光环形器(710)连接，构成一个光学回路，形成一个光学谐振腔；

所述光电探测器(800)产生的微波信号输入进矢量网络分析仪(900)，得到所述微波光子滤波器的频率响应特性。

2.根据权利要求1所述的kHz量级单通带微波光子滤波器，其特征在于，所述滤波器的单通带中心频率f_pass等于f_p；所述滤波器的3dB带宽Δf_pass等于所述单频布里渊光纤激光器(700)的增益腔的3dB带宽Δf_SFBFL。

3.根据权利要求1所述的kHz量级单通带微波光子滤波器，其特征在于，所述第一光耦合器(200)的分光比为50％∶50％，所述第二光耦合器(600)的分光比为50％∶50％。

4.根据权利要求1所述的kHz量级单通带微波光子滤波器，其特征在于，所述第三光耦合器(720)的分光比为50％∶50％，所述第四光耦合器(730)的分光比为x％∶(100-x)％，所述第五光耦合器(740)的分光比为x％∶(100-x)％，其中x≥90。