[发明专利]高带宽可调谐双通带微波光子滤波器

权利要求书

1.一种高带宽可调谐双通带微波光子滤波器，其特征在于：由第一激光器、第一相位调制器、光隔离器、矢量网络分析仪、高非线性光纤、第二激光器、强度调制器、微波信号源、第二相位调制器、脉冲码型发生器、掺铒光纤放大器、光环形器和光电探测器组成；

第一激光器输出频率为f_c的光信号作为光载波被送到第一相位调制器中，由网络分析仪输出的具有一定频带宽度的待滤波的小幅微波信号通过第一相位调制器加载到光载波上，经第一相位调制器后输出的相位相反、强度相等的一系列一阶上边带和下边带信号经光隔离器进入到高非线性光纤中；第二激光器输出频率为f_p的光信号被送到强度调制器中，频率为f_p的光信号被微波信号源输出的频率为f₀的微波信号调制，调整强度调制器的直流偏压使其工作在载波抑制的双边带调制状态，在小信号调制情况下，强度调制器输出的仅为频率为f_p±f₀的一阶上、下边带，载波以及其余边带被忽略掉，强度调制器输出的一阶上、下边带信号继续送入第二相位调制器，脉冲码型发生器产生速率为B并且概率相等的1、-1脉冲序列作为第二相位调制器的电信号输入，从而对强度调制器的输出信号进行二进制相移键控调制，经过二进制相移键控调制后，频率为f_p+f₀和f_p-f₀的一阶上、下边带信号的频谱得到展宽，频谱被展宽的一阶上、下边带信号然后通过掺铒光纤放大器再经过光环形器的1端口输入光环形器并由2端口输出进入到高非线性光纤中，作为高非线性光纤受激布里渊散射的两个泵浦信号；

第一相位调制器输出经光隔离器进入到高非线性光线中的相位相反、强度相等的一系列一阶上边带和下边带信号和经掺铒光纤放大器输出的两个泵浦信号在高非线性光纤中相互作用，发生受激布里渊散射后，通过光环形器的2端口输入到光环形器中，然后从光环形器的3端口输出，然后通过光电探测器进行光电转换后送入矢量网络分析仪，由矢量网络分析仪对其测试，从而实现高带宽可调谐的双通带输出。

通过改变第二激光器的频率，再改变f₀的值，就可以改变两个通带中心频率f_m1和f_m2的值，从而实现通带中心频率的变化；通过调整脉冲码型发生器输出的信号的速率，可以实现通带的带宽可调。

2.如权利要求1所述的一种高带宽可调谐双通带微波光子滤波器，其特征在于：选用频率为f_c＝193.41THz的第一激光器作载波光源，第二激光器的频率范围为193.40THz～193.45THz，第一相位调制器和第二相位调制器工作的光波长为1525nm～1605nm，带宽为32GHz；网络分析仪的频率范围为40MHz～40GHz；光电探测器探测带宽为20GHz；高非线性光纤的受激布里渊增益线宽为Γ_B＝30MHz，布里渊频移量f_B＝10GHz，光纤长度为1000米，增益和损耗峰值为5dB；光隔离器的隔离度大于40dB；强度调制器的带宽为20GHz；掺铒光纤放大器的波长范围为1530～1565nm，放大倍数0dB-30dB，脉冲码型发生器的频率范围为15MHz～3.35GHz，微波信号源的输出频率范围为40MHz～10GHz。

3.如权利要求2所述的一种高带宽可调谐双通带微波光子滤波器，其特征在于：设定第二激光器的频率为193.425THz，f₀的值为500MHz～4.5GHz，从而在以5GHz为中心的左右两侧产生两个可调谐的通带；如果设定第二激光器的频率为193.43THz，f₀的值为500MHz～9.5GHz，从而在以10GHz为中心的左右两侧产生两个可调谐的通带。

4.如权利要求2所述的一种高带宽可调谐双通带微波光子滤波器，其特征在于：设定第二激光器的频率调节为193.421THz～193.439THz，f₀在500MHz～9.5GHz范围内选择合适的值，滤波器的输出会在0.5GHz～19.5GHz范围内任意位置产生两个通带，且两个通带之间的频率间隔也是可以任意调谐。

5.如权利要求2所述的一种高带宽可调谐双通带微波光子滤波器，其特征在于：设定脉冲码型发生器输出概率相等的1，-1序列，脉冲的速率从0.3Gb/s到3Gb/s变化，可以实现双通带带宽从128MHz变化到1.2GHz。