文章基于受激布里淵散射增益補償技術(shù),對微波光子濾波器的波長特性進行研究,并提出了一種改進方法。若將受激布里淵散射的一個增益譜與兩個損耗譜相互疊加,可實現(xiàn)波長選擇及帶寬可調(diào)。通過計算,可以使帶寬從20 MHz減小到3.8 MHz,減小了81%,而選擇性提高了5倍多。在一些特殊應(yīng)用領(lǐng)域,對濾波器進行級聯(lián),可使帶寬進一步減小。通過這種方法,使帶寬從13 MHz減小到了2.5 MHz,減小了80.8%,選擇性進一步得到提高。經(jīng)過仿真及實驗,證明了這種方法是切實可行的。
【部分圖文】：

０２，Ｌｅｆｆ和Ａｅｆｆ分別為有效光纖長度和有效光纖區(qū)域［８］。傳輸函數(shù)可表示為Ｈ（ｆｓ）＝ｋ｛１＋ｅ２Ｒｅ［Ｇ（ｆｓ）］－２ｅ２Ｒｅ［Ｇ（ｆｓ）］ｃｏｓ｛Ｉｍ［Ｇ（ｆｓ）］｝｝。（３）２．２仿真結(jié)果通過改變?yōu)V波器相應(yīng)參數(shù)，從而達到調(diào)節(jié)帶寬的目的。其中，ΔυＢ＝４０ＭＨｚ，υＢ＝１０ＧＨｚ為已知參數(shù)，設(shè)置ｆＬ＝２０ＭＨｚ，ｇ０＝５等參數(shù)。經(jīng)過計算，可得出微波光子濾波器的傳輸函數(shù)，如圖２所示。不同的μ值，對應(yīng)不同的濾波器帶寬，當(dāng)μ分別�。�、０．３、０．５、０．７和０．９時，對應(yīng)的帶寬依次為２０、１４、１１、７和３．８ＭＨｚ，可見帶寬隨著μ的增大而減小，即當(dāng)μ從０增加到０．９時，對應(yīng)帶寬從２０ＭＨｚ減小到３．８ＭＨｚ，減小了８１％，選擇性相比原來提高了５倍多。頻率響應(yīng)2.52.01.51.00.50頻率偏移/MHz-20-15-10-505101520×104滋=0滋=0.3滋=0.5滋=0.7滋=0.9圖２疊加后的布里淵頻率響應(yīng)在一些特殊的領(lǐng)域中，要求濾波器具有很高的選擇性，或者比較針對性地濾出帶寬較小的信號，通過將上述濾波器進行級聯(lián)，可使帶寬進一步壓縮。根據(jù)公式（３），得出級聯(lián)后濾波器的傳輸特性，如圖３所示，當(dāng)μ分別�。啊ⅲ埃�、０．５、０．７和０．９時，對應(yīng)的帶寬分別為１３、９、７、５和２．５ＭＨｚ，可見隨著μ的增大，帶寬不斷減小，即帶寬從１３ＭＨｚ減小到２．５ＭＨｚ，減小了８０．８％，選擇性也得到了相應(yīng)提高

的增大而減小，即當(dāng)μ從０增加到０．９時，對應(yīng)帶寬從２０ＭＨｚ減小到３．８ＭＨｚ，減小了８１％，選擇性相比原來提高了５倍多。頻率響應(yīng)2.52.01.51.00.50頻率偏移/MHz-20-15-10-505101520×104滋=0滋=0.3滋=0.5滋=0.7滋=0.9圖２疊加后的布里淵頻率響應(yīng)在一些特殊的領(lǐng)域中，要求濾波器具有很高的選擇性，或者比較針對性地濾出帶寬較小的信號，通過將上述濾波器進行級聯(lián)，可使帶寬進一步壓縮。根據(jù)公式（３），得出級聯(lián)后濾波器的傳輸特性，如圖３所示，當(dāng)μ分別�。�、０．３、０．５、０．７和０．９時，對應(yīng)的帶寬分別為１３、９、７、５和２．５ＭＨｚ，可見隨著μ的增大，帶寬不斷減小，即帶寬從１３ＭＨｚ減小到２．５ＭＨｚ，減小了８０．８％，選擇性也得到了相應(yīng)提高。×108頻率響應(yīng)01.02.03.04.05.0頻率偏移/MHz-20-15-10-505101520滋=0滋=0.3滋=0.5滋=0.7滋=0.9圖３級聯(lián)后的布里淵頻率響應(yīng)５３王姣等：微波光子濾波器波長特性改進的仿真

２．３實驗結(jié)果依據(jù)以上理論基礎(chǔ)，基于ＳＢＳ增益補償原理，進行實驗驗證。給定相應(yīng)參數(shù)，計算出對應(yīng)的傳輸函數(shù)，如圖４所示。帶寬從２０ＭＨｚ減小到了３．４ＭＨｚ，實現(xiàn)了帶寬的壓縮。從而證明了這種方法是切實可行的。功率譜頻率偏移/MHz-20-15-10-5051015201.00.80.60.40.20圖４增益補償帶寬減小的實驗結(jié)果３結(jié)束語本文基于ＳＢＳ增益補償技術(shù)對微波光子濾波器波長特性進行了研究，理論推導(dǎo)、軟件仿真以及實驗證明，本文所提方法能夠?qū)ΣㄩL特性進行改善，對帶寬進行壓縮。該技術(shù)在信號的窄帶寬濾波［１１］、高精度光譜探測以及用于增強光信號的存儲時間等領(lǐng)域都具有很大的應(yīng)用價值。參考文獻：［１］ＷｉｌｎｅｒＫ，ＶａｎｄｅｎＨＡＰ．Ｆｉｂｅｒ－ＯｐｔｉｃＤｅｌａｙＬｉｎｅｓｆｏｒＭｉｃｒｏｗａｖｅＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩＥＥＥ，１９７６，６４（５）：８０５－８０７．［２］ＣｈｅｎＴ，ＹｉＸ，ＬｉＬ，ｅｔａｌ．ＳｉｎｇｌｅＰａｓｓｂａｎｄＭｉｃｒｏｗａｖｅＰｈｏｔｏｎｉｃＦｉｌｔｅｒｗｉｔｈＷｉｄｅｂａｎｄＴｕｎａｂｉｌｉｔｙａｎｄＡｄｊｕｓｔａ－ｂｌｅＢａｎｄｗｉｄｔｈ［Ｊ］．ＯｐｔＬｅｔｔ，２０１２，３７（２２）：４６９９－４７１０．［３］吳忱林，韓秀友．基于光纖ＳＢＳ的微波光子濾波帶寬調(diào)諧特性研究［Ｄ］．大連：大連理工大學(xué)，２０１５．［４］肖永川．基于ＳＢＳ效應(yīng)的高性能單通帶微波光子濾波器的研究［Ｄ］．長春：吉林大學(xué)，２０１５．［５］Ｐｒ?
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本文編號：2841888