可调谐可重构微波光子滤波器的研究

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1、分类号：TN29单位代码：10183研究生学号：2015511022密级：公开可调谐可重构微波光吉林大学子滤波博士学位论文器的研究可调谐可重构微波光子滤波器的研究TheStudyofReconfigurableandTunable张MicrowavePhotonicFilter琪作者姓名：张琪专业：电路与系统研究方向：微波光子学指导教师：董玮教授吉培养单位：电子科学与工程学院林大2018年06月学可调谐可重构微波光子滤波器的研究TheStudyofReconfigurableandTunableMicrowavePhoton

2、icFilter作者姓名：张琪专业名称：电路与系统研究方向：微波光子学指导教师：董玮教授学位类别：工学博士培养单位：电子科学与工程学院论文答辩日期：2018年5月26日授予学位日期：年月日答辩委员会组成：姓名职称工作单位主席苏小虎研究员中科院半导体研究所委员曹军胜研究员中科院长春光机所郭树旭教授吉林大学张歆东教授吉林大学王一丁教授吉林大学董玮教授吉林大学阮圣平教授吉林大学未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等

3、有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内

4、容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士□√博士学科专业：电路与系统论文题目：可调谐可重构微波光子滤波器的研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：作者联系电话：摘要论文题目：可调谐可重构微波光子滤波器的研究微波光子学是一门涉及光学、微波和电子工程的多学科交叉领域。微波光子滤波器

5、作为微波光子学的一个重要应用，在学术界和工业界引起了广泛的关注与研究。与传统微波滤波器相比，具有传输损耗低，尺寸小、重量轻、可用带宽大、适应环境广、抗电磁干扰等优点，同时还具备可调谐可重构的优点。随着通信传输速率的提高和信息处理的高精密度要求，在实现射频信号复用时，需要根据信道要求来合理配置信道带宽，从而达到资源的合理分配与充分利用，避免了不必要的带宽冗余和能量损耗。因此研究并设计通带带宽可灵活重构、中心频率可连续调谐的微波光子滤波器具有实际意义和应用价值。为了克服传统微波光子滤波器的频率响应周期性，近十年来，利用受激布里渊

6、散射效应处理光信号被研究者们应用到各种各样的滤波器结构中。基于受激布里渊散射效应的滤波器原理是将信号有选择的放大或衰减，而对带外噪声完全不放大或衰减，因此可以将受激布里渊散射谱看成是一个具有高选择性的光域滤波器，而且，布里渊散射谱的线宽很窄，在普通单模光纤中约为几十兆赫兹。受激布里渊散射还是一种具有低阈值的非线性光学效应，对于微波光子系统中的光纤长度要求并不十分严格，并且可以将光波导作为传输介质实现微波光子滤波器的集成化，减小系统体积和能量损耗，推进微波光子滤波器的商业发展。本文的设计思想是基于受激布里渊散射效应，结合光频率

7、梳技术以及数字调制技术，实现滤波器通带带宽的灵活重构。由于光频率梳的频率间隔和基带码型速率在电域中的可控精度高，并且布里渊散射谱的本征线宽较窄，因此本文设计的滤波器带宽重构可控精度高。利用受激布里渊散射效应的频移特性，本文设计的滤波器中心频率可连续调谐。具体的设计思路、研究工作及创新点如下：1.本文设计的基础是基于受激布里渊散射与相位调制相结合的滤波器结构。采用两个独立可调谐的激光源，分别作为泵浦光和探测光，利用布里渊散射谱对相位调制信号边带选择放大，在光电探测器中拍频后，实现中心频率调谐范围为2倍的布里渊频移的窄带宽单通带

8、滤波器。2.设计并实现了适用于无线局域网的双通带微波光子滤波器。由IEEE802.11b/g/nI对无线局域网带宽的要求可知，由于布里渊增益谱本征线宽较窄，基于单光源的受激布里渊散射效应的滤波器带宽远远不能满足带宽的要求。因此，本文提出利用MZM和DPMZM级连调制产生的光频率梳做泵浦光，