[发明专利]可编程控制的多维复用微波光子滤波器及其滤波方法

说明书

本发明公开一种可编程控制的多维复用微波光子滤波器及其滤波方法，该滤波器结构包括激光器、电光调制器、可编程控制的多维度复用器、多维光纤和光电探测器，其中可编程控制的多维度复用器将光信号复用到波长、空间模式、多芯和偏振等正交维度上并同时进行编程控制，从而构建一种拥有高抽头数目、快速可调谐、快速可重构且满足任意正负抽头系数的微波光子滤波器。该方案可以充分发挥各种正交维度在构建光真时延线和微波光子滤波器中的优势，同时实现了微波光子滤波器的可编程控制。

技术领域

本发明涉及微波光子信号处理技术领域，更具体地，涉及一种可编程控制的多维复用微波光子滤波器及其滤波方法。

背景技术

随着互联网的迅猛发展、智能终端的普及和一些大宽带业务的兴起，对于通信系统的传输容量需求越来越高。作为信息传递的一类重要载体，微波信号的信息速率越来越高，使得传统微波信号处理技术面临着严峻的挑战，如功耗高、带宽受限、电磁干扰等。相比于传统微波信号处理技术，微波光子信号处理技术具有低损耗、高带宽、抗电磁干扰、快速可调谐性及可重构性等优势，因此受到了广泛研究。微波光子滤波器是一种基于光真时延线的有限冲激响应滤波器，时延线可基于不同的正交维度复用技术实现，如波长、空间模式、多芯、偏振。每种正交维度复用技术均有各自的优缺点。

现有的微波光子滤波器并没有把光信号复用到多种正交维度上，公开号为CN100536372C(公开日2009-09-02)提出的一种可调谐微波光子滤波器，该方案提出了一种高Q值的可调谐微波光子滤波器，它在光纤环中放置一段掺铒光纤实现有源结构，同时，通过在光纤环中放置一个工作在反射模式的线性啁啾光纤光栅，这样可以通过改变输入光的波长方便地实现滤波器的调谐功能。但是该方案只是将光信号复用到了波长维度，并不能同时发挥多种正交维度复用的优点。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的不能同时发挥多种正交维度复用的优点等缺陷，提供一种可编程控制的多维复用微波光子滤波器及其滤波方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种可编程控制的多维复用微波光子滤波器，包括激光器、电光调制器、可编程控制的多维度复用器、多维光纤和光电探测器；其中：

所述激光器产生可加载微波信号的光信号；

所述电光调制器将微波信号调制到光信号上；

所述可编程控制的多维度复用器将光信号复用到正交维度上并进行编程控制；

所述多维光纤使复用后的光信号在正交维度上进行传输，并构建光真时延线，根据不同的光真时延线对光信号进行滤波；

所述光电探测器将滤波完成后的光信号转化为微波信号。

优选地，所述电光调制器将微波信号调制到光信号上的调制方式为强度调制或相位调制或偏振调制。

优选地，所述可编程控制的多维度复用器通过空间光调制器将光信号复用到正交维度上并进行编程控制，其中，空间光调制器为可编程控制器。

一种可编程控制的多维复用微波光子滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：由激光器产生可加载微波信号的光信号；

S2：电光调制器将载波信号调制到光信号上；

S3：可编程控制的多维度复用器将光信号复用到正交维度上并进行编程控制；

S4：复用后的光信号进入多维光纤，多维光纤使复用后的光信号在正交维度上进行传输，并构建光真时延线，根据不同的光真时延线对光信号进行滤波；

S5：光电探测器将滤波完成后的光信号转化为微波信号，完成可编程控制的多维复用微波光子滤波方法。