[发明专利]一种基于电光法珀腔的快速可调谐可重构微波光子滤波器

摘要

一种基于电光法珀腔的快速可调谐可重构微波光子滤波器，属于微波光子学的调谐滤波技术领域。所述装置包括；第一耦合器，用于将调制载波信号分成一路调制信号和一路载波信号；电光调制器，用于将待调制微波信号通过所述调制信号进行抑制载波单边带调制，得到单边带信号；第二耦合器，用于将所述单边带信号分成两路信号；光波导法珀腔组，用于将所述单边带信号分成的两路信号分别进行可调谐滤波处理；重构单元，用于将两路可调谐滤波处理后的信号进行耦合后与所述载波信号耦合获得重构信号。本发明通过两路信号分别进行可调谐滤波处理可以实现对信号的调谐滤波，以便快速的生成重构信号，另外，由于结构简单实现了小体积集成，并且降低了能耗。

主权项

1.一种基于电光法珀腔的可调谐可重构微波光子滤波器，其特征在于，包括：第一耦合器，用于将调制载波信号分成一路调制信号和一路载波信号；电光调制器，用于将待调制微波信号通过所述调制信号进行抑制载波单边带调制，得到单边带信号；第二耦合器，用于将所述单边带信号分成两路信号；光波导法珀腔组，用于将所述单边带信号分成的两路信号分别进行可调谐滤波处理；重构单元，用于将两路可调谐滤波处理后的信号进行耦合后与所述载波信号耦合获得重构信号；还包括：单色激光器，用于产生所述调制载波信号；所述光波导法珀腔组包括第一光波导法珀腔和第二光波导法珀腔，所述第一光波导法珀腔和第二光波导法珀腔并联设置；第一光波导法珀腔，用于将第一路信号通过第一电压控制信号控制第一滤波函数移动进行可调谐滤波处理；第二光波导法珀腔，用于将第二路信号通过第二电压控制信号控制第二滤波函数移动进行可调谐滤波处理；所述重构单元包括：第三耦合器，用于将两路可调谐滤波处理后的信号耦合；放大器，用于将第三耦合器输出的耦合信号进行放大处理；第四耦合器，用于将放大处理后的信号与所述载波信号的单边带信号进行耦合；探测器，用于探测所述放大处理后的信号与所述载波信号的单边带信号的差频信号，将所述放大处理后的信号的单边带信号下转换到微波信号，所述微波信号为重构信号；单色激光器发出频率为f_c的光信号，经过第一耦合器后输出的两路光信号的表达式相同，为E＝Acos(2πf_ct)，电光调制器将其中一路光信号与待调制微波信号进行抑制载波单边带调制后得到上边带光信号为E＝ABcos[2π(f_c+f_s)t]，若得到下边带光信号则为E＝ABcos[2π(f_c‑f_s)t]，式中A和B表示振幅，f_s为微波信号的频率，从式中看出，调制后的单边带光信号产生了频移且振幅发生了变化；经过第二耦合器后输出的两路光信号分别经过第一光波导法珀腔和第二光波导法珀腔后输出的光信号的表达式均为E＝AB(C₁+C₂)cos[2π(f_c+f_s)t]，即光波导法珀腔组改变了边带信号的振幅，光波导法珀腔组输出的两路光信号经第三耦合器耦合后通过放大器进行信号放大，放大后的信号与第一耦合器输出的一路光信号在第四耦合器耦合后送入探测器的光信号可以表述为：E＝Acos(2πf_ct)+AB(C₁+C₂)cos[2π(f_c+f_s)t]，经过探测器后的输出电流为i＝αA₂B(C₁+C₂)cos(2πf_st)，α代表探测器的响应度，最终探测器输出的电信号的频率为f_s，振幅为αA₂B(C₁+C₂)，通过调谐光波导法珀腔组通过控制处理电路改变C₁+C₂，从而改变光信号的大小，实现了可调谐滤波。