[发明专利]kHz量级单通带微波光子滤波器

摘要

本公开提供了一种kHz量级单通带微波光子滤波器，包括：激光器、第一光耦合器、单边带抑制载波调制模块、单边带调制模块、微波信号源、第一光放大器、第二光放大器、第二光耦合器、单频布里渊光纤激光器、光电探测器及矢量网络分析仪。本公开利用单频布里渊光纤激光器的增益腔实现超窄单通带微波光子滤波，解决现有微波光子滤波器不能实现MHz量级以下单通带滤波的技术问题，并且本公开提供的滤波器的3dB带宽取得显著突破，可以达到kHz量级，同时其中心频率稳定、可调谐、带外抑制比高。

主权项

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；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。