微波光子滤波技术
OSA)探测得到的输入进电光调制器的光功率相对于EDFA光功率的比值图,可以看到在光栅反射波长那里有个凹槽,这样直接在光域就提供了相位反转,也就是说实现了负抽头。这种结构的优点是不受宽带的限制、滤波器可以重构、偏振不敏感。缺陷是在低频总是存在直流信号,由于受到光源数量的限制,很难实现多抽头。
4)利用电光调制器的传输函数正负斜率线性部分实现反相位调制来实现负抽头[27,28]。这种方法里有两种方式可实现负抽头,第一种方式为一个波长两个偏置点,如图9[27]所示为固定波长下输出光功率随着电压变化的曲线。从图中可以看出,将两个调制器的偏置点分别设在Vbias1和Vbias2,然后通过这两个调制器使用相同的RF信号去调制光信号,因为两个偏置点都是线性偏置点,而且相位相差π,这样从调制器出来后,两路的RF信号就有了π的相位差,也就相当于实现了负抽头的设计。第二种方式为两个波长一个偏置点[28],如图10所示,如果将偏置点电压设在Vbias,则两个波长所载的RF信号能够实现π相位差。
另外对于可重构性的问题,由于传输函数的幅度响应形状只决定于系数,为了实现重构,就要改变滤波器的形状系数[3,6,29]。实践中,可以通过调整光源的功率,或者通过控制抽头光路中光波的衰减或者增益,等方法来改变形状系数[30,31]。
2、结论与展望
综上所述,微波光子滤波器的可调谐性的实现,使用直接改变光程的方法虽然简单,但是调谐的过程比较复杂,需要特殊器件的引入,而使用可调谐的色散器件方法,调谐速度会受器件的影响,速度往往不太理想。相对于前两种方法,使用波长可调谐光源结合色散介质虽然结构比较复杂但是它是一种比较理想的实现可调谐的方法。对于滤波器负抽头的实现,利用电光调制器的传输函数斜率线性部分来实现负抽头相对于其他方法是最新也是最好的方法,对于研究和发展微波光子滤波器具有重要的参考意义。
综合来看,微波光子滤波器的主要研究重点将是:发展更简洁的技术获得负系数和复系数滤波器;发展更多的技术实现滤波器可调谐;克服具有很小的延迟时间值的相干效应实现与电路集成的目的;研究发展更好的微波光子滤波器的各项器件,现阶段全光滤波器的带宽受到调制器和探测器的带宽限制,其中主要是调制器的带宽限制。
虽然现阶段全光可调谐滤波器仍然停留在实验研究阶段。可以预见这个技术具有巨大的应用前景,对以后的滤波技术将产生巨大的影响。
作者:刘崇正、陈建国、周涛
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