[发明专利]一种基于集成硅波导的多工作频段、可编程微波光子滤波器

说明书

本发明涉及一种基于集成硅波导的多工作频段、可编程微波光子滤波器，属于滤波技术领域，包括在硅基芯片上依次连接的耦合器、固定延时结构、相位调制结构、功率调制结构、可调延时结构和反射结构，所述耦合器将输入的信号分为均匀的n路信号，n≥4；所述固定延时结构用于为每一路信号加入等差的延时量；所述相位调制结构用于调节每一路光信号相位；所述功率调制结构用于调节每一路光信号功率；所述可调延时结构用于为每一路信号加入不同的延时量；最后通过所述反射结构将信号原路返回。

技术领域

本发明属于滤波技术领域，涉及一种基于集成硅波导的多工作频段、可编程微波光子滤波器

背景技术

微波光子技术结合了微波通信与光子技术，充分利用光子技术采样速率高、损耗低、时间带宽积大、能实现并行传输等优势，能有效突破传统电学产生和处理微波信号的瓶颈，提高微波通信系统的通信容量和信号处理带宽。采用微波光子技术实现的微波光子滤波器在信号处理频率、带宽、灵活性方面都远优于传统电学滤波器，能够处理的信号带宽更大、频率更高、动态范围更大，在推动5G等新型通信技术发展、扩大滤波器的应用场景等方面都有重要意义。

目前微波光子滤波器的方法主要可以划分为两大类：第一种为直接构建有限冲激响应(Finite impulse response,FIR)结构，第二种为控制包含微波信号信息的光信号边带。第一种方法是实现微波光子滤波器中最为常见的方法，该方法是将待处理的微波信号调制在光信号上，通过对光信号的调制和延时，实现不同幅度、相位和延时的微波信号支路，最终实现微波滤波的效果。自2008年以来，国内外研究团队将直接构建FIR结构微波光子滤波器从单纯正系数(Mora,J.,Chen,L.R.,Capmany,J.Single-Bandpass MicrowavePhotonic Filter With Tuning and Reconfiguration Capabilities.Journal ofLightwave Technology,2008)推动到能够实现正、负系数再发展到能实现复系数(Zhang,C.,Yan,L.S.,Pan,W.,et al.A Tunable Microwave Photonic Filter With a ComplexCoefficient Based on Polarization Modulation.IEEE Photonics Journal,2013)，也实现了中心频率可调、带宽可调功能。但是，由于系统中偏振调制器、光参量放大器等仪器的加入，滤波器变得越来越复杂，难以实现小型化和集成化。