微波光子濾波器（MPF）的參數(shù)不可調(diào),限制了其在全光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。運(yùn)用光模式耦合理論和矩陣行列式分析取樣光纖布喇格光柵（FBG）的頻譜特性,利用取樣FBG的周期性排列結(jié)構(gòu),研究得到一種多通道MPF的多參數(shù)可調(diào)諧設(shè)計(jì),并建立了基于四階取樣FBG陣列的多通道MPF的仿真模型。仿真結(jié)果表明:提高光柵的折射率變化率可增大MPF通道帶寬;增加相鄰FBG的光程差可增大MPF通道間隔;控制FBG溫度以調(diào)諧MPF中心波長(zhǎng),使MPF在低通、高通、帶通及帶阻濾波器之間可靈活切換。 

【文章來(lái)源】：光通信技術(shù). 2020年10期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

FBG陣列的行列式矩陣分析

對(duì)于普通石英光纖，ξ+α是一個(gè)恒定值，大小為6.67×10-6/℃，由此可得在光纖通信窗口C波段，即FBG反射光譜中心波長(zhǎng)1550 nm處的η約為10.3 pm/℃。當(dāng)環(huán)境溫度從一般室溫22℃升高到32℃時(shí)，反射光譜中心波長(zhǎng)將向長(zhǎng)波方向漂移約0.1 nm，反之，降低室溫則可使反射譜向短波長(zhǎng)方向漂移，如圖2所示。因此，通過(guò)對(duì)FBG外加溫控設(shè)備精確控制其溫度，可以實(shí)現(xiàn)基于FBG陣列的微波光子濾波器的中心波長(zhǎng)的靈活調(diào)諧。對(duì)于16×2.5 Gb/s波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)，其通道間隔為0.8 nm,FBG的布喇格反射波長(zhǎng)調(diào)諧范圍大于0.4 nm時(shí)可滿(mǎn)足各通道高、低通濾波器之間的自由切換。由于溫度每變化10℃波長(zhǎng)漂移約0.1 nm，則溫度調(diào)諧范圍大于40℃，可滿(mǎn)足系統(tǒng)需求。

MPF屬于橫向?yàn)V波器，也稱(chēng)為有限脈沖響應(yīng)濾波器，如圖3下部分所示，對(duì)于輸入信號(hào)x(t），可以通過(guò)對(duì)各延遲單元D、乘法器系數(shù)Z的設(shè)計(jì)，自由地實(shí)現(xiàn)具有各種期望特性的濾波。FBG能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)布喇格波長(zhǎng)光波的反射，將若干個(gè)FBG單元按照一定設(shè)計(jì)排列，各FBG對(duì)布喇格光波的反射率為乘法器系數(shù)Z，相鄰FBG的間隔為延遲單元D，這樣即可實(shí)現(xiàn)基于取樣FBG的橫向?yàn)V波器的設(shè)計(jì)，如圖3中上、下兩部分的對(duì)照所示。本文以低通濾波器為例說(shuō)明設(shè)計(jì)流程。理想低通濾波器的頻域特性是一個(gè)矩形函數(shù)如式（12）所示。其中，u是階躍函數(shù)，ω是濾波器角頻率，ωo是中心角頻率。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2954762