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,其對窄帶信號的濾波提出了更高的要求。帶寬在GHz量級甚至MHz量級的窄帶光學(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的原貌并濾除掉非常接近信號頻率的帶外噪聲。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)計了有效的反饋補償算法,并且在單峰布里淵光纖中實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和級聯(lián)的布里淵濾波器噪聲性能,實驗發(fā)現(xiàn)在大增益情況下,級聯(lián)濾波器性能要優(yōu)于單級。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,對多子帶正交頻分復(fù)用信號同時進行了放大與吸收濾波。實驗表明濾波器對四相移相鍵控格式的信號信噪比劣化小于1 d B,對高階調(diào)制信號也有很好的放大效果。本文實現(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O437.2

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本文編號：1156989