本文關(guān)鍵詞：高精度可調(diào)窄帶矩形光學(xué)濾波器設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究

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【摘要】：隨著光信息處理的精細(xì)化需求提升和微波光子學(xué)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,其對(duì)窄帶信號(hào)的濾波提出了更高的要求。帶寬在GHz量級(jí)甚至MHz量級(jí)的窄帶光學(xué)濾波器逐漸成為不可或缺的核心器件之一。理想的濾波器有三大特性:平坦的通帶響應(yīng)、陡峭的濾波邊緣以及帶寬和波長的靈活可調(diào)。此種濾波器可以最大程度保持原始信號(hào)的原貌并濾除掉非常接近信號(hào)頻率的帶外噪聲。然而目前此種濾波器的制作難度極大,窄帶寬前提下濾波器邊緣陡峭程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到要求。本文利用光纖中受激布里淵散射效應(yīng),通過精確控制產(chǎn)生電頻梳的方式來產(chǎn)生光頻梳泵浦并控制布里淵增益譜,實(shí)現(xiàn)了近似矩形的濾波效果。濾波器帶寬可在10 MHz至4 GHz間高精度編程調(diào)節(jié)。本文設(shè)計(jì)了有效的反饋補(bǔ)償算法,并且在單峰布里淵光纖中實(shí)施了非線性管理方案,將通帶紋波控制在1 dB之內(nèi)。通過級(jí)聯(lián)方式,濾波器抑制比被提高到40 dB以上(2 GHz帶寬以內(nèi))。此外,本文定量分析了單級(jí)和級(jí)聯(lián)的布里淵濾波器噪聲性能,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在大增益情況下,級(jí)聯(lián)濾波器性能要優(yōu)于單級(jí)。本文還利用獲得的濾波器搭建了可重構(gòu)光分插復(fù)用器,對(duì)多子帶正交頻分復(fù)用信號(hào)同時(shí)進(jìn)行了放大與吸收濾波。實(shí)驗(yàn)表明濾波器對(duì)四相移相鍵控格式的信號(hào)信噪比劣化小于1 d B,對(duì)高階調(diào)制信號(hào)也有很好的放大效果。本文實(shí)現(xiàn)的可編程矩形濾波器可廣泛應(yīng)用于高速光通信系統(tǒng)、光信息處理和微波光子學(xué)等領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)高精度無失真靈活濾波。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O437.2

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本文編號(hào)：1156989