可調(diào)諧可重構(gòu)微波光子濾波器的研究

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1、分類號：TN29單位代碼：10183研究生學(xué)號：2015511022密級：公開可調(diào)諧可重構(gòu)微波光吉林大學(xué)子濾波博士學(xué)位論文器的研究可調(diào)諧可重構(gòu)微波光子濾波器的研究TheStudyofReconfigurableandTunable張MicrowavePhotonicFilter琪作者姓名：張琪專業(yè)：電路與系統(tǒng)研究方向：微波光子學(xué)指導(dǎo)教師：董瑋教授吉培養(yǎng)單位：電子科學(xué)與工程學(xué)院林大2018年06月學(xué)可調(diào)諧可重構(gòu)微波光子濾波器的研究TheStudyofReconfigurableandTunableMicrowavePhoton

2、icFilter作者姓名：張琪專業(yè)名稱：電路與系統(tǒng)研究方向：微波光子學(xué)指導(dǎo)教師：董瑋教授學(xué)位類別：工學(xué)博士培養(yǎng)單位：電子科學(xué)與工程學(xué)院論文答辯日期：2018年5月26日授予學(xué)位日期：年月日答辯委員會組成：姓名職稱工作單位主席蘇小虎研究員中科院半導(dǎo)體研究所委員曹軍勝研究員中科院長春光機所郭樹旭教授吉林大學(xué)張歆東教授吉林大學(xué)王一丁教授吉林大學(xué)董瑋教授吉林大學(xué)阮圣平教授吉林大學(xué)未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人，均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等

3、有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。否則，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)博士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》投稿聲明研究生院：本人同意《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》出版章程的內(nèi)

4、容，愿意將本人的學(xué)位論文委托研究生院向中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社的《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》投稿，希望《中國優(yōu)秀博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》給予出版，并同意在《中國博碩士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫》和CNKI系列數(shù)據(jù)庫中使用，同意按章程規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。論文級別：□碩士□√博士學(xué)科專業(yè)：電路與系統(tǒng)論文題目：可調(diào)諧可重構(gòu)微波光子濾波器的研究作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日作者聯(lián)系地址（郵編）：作者聯(lián)系電話：摘要論文題目：可調(diào)諧可重構(gòu)微波光子濾波器的研究微波光子學(xué)是一門涉及光學(xué)、微波和電子工程的多學(xué)科交叉領(lǐng)域。微波光子濾波器

5、作為微波光子學(xué)的一個重要應(yīng)用，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界引起了廣泛的關(guān)注與研究。與傳統(tǒng)微波濾波器相比，具有傳輸損耗低，尺寸小、重量輕、可用帶寬大、適應(yīng)環(huán)境廣、抗電磁干擾等優(yōu)點，同時還具備可調(diào)諧可重構(gòu)的優(yōu)點。隨著通信傳輸速率的提高和信息處理的高精密度要求，在實現(xiàn)射頻信號復(fù)用時，需要根據(jù)信道要求來合理配置信道帶寬，從而達到資源的合理分配與充分利用，避免了不必要的帶寬冗余和能量損耗。因此研究并設(shè)計通帶帶寬可靈活重構(gòu)、中心頻率可連續(xù)調(diào)諧的微波光子濾波器具有實際意義和應(yīng)用價值。為了克服傳統(tǒng)微波光子濾波器的頻率響應(yīng)周期性，近十年來，利用受激布里淵

6、散射效應(yīng)處理光信號被研究者們應(yīng)用到各種各樣的濾波器結(jié)構(gòu)中。基于受激布里淵散射效應(yīng)的濾波器原理是將信號有選擇的放大或衰減，而對帶外噪聲完全不放大或衰減，因此可以將受激布里淵散射譜看成是一個具有高選擇性的光域濾波器，而且，布里淵散射譜的線寬很窄，在普通單模光纖中約為幾十兆赫茲。受激布里淵散射還是一種具有低閾值的非線性光學(xué)效應(yīng)，對于微波光子系統(tǒng)中的光纖長度要求并不十分嚴(yán)格，并且可以將光波導(dǎo)作為傳輸介質(zhì)實現(xiàn)微波光子濾波器的集成化，減小系統(tǒng)體積和能量損耗，推進微波光子濾波器的商業(yè)發(fā)展。本文的設(shè)計思想是基于受激布里淵散射效應(yīng)，結(jié)合光頻率

7、梳技術(shù)以及數(shù)字調(diào)制技術(shù)，實現(xiàn)濾波器通帶帶寬的靈活重構(gòu)。由于光頻率梳的頻率間隔和基帶碼型速率在電域中的可控精度高，并且布里淵散射譜的本征線寬較窄，因此本文設(shè)計的濾波器帶寬重構(gòu)可控精度高。利用受激布里淵散射效應(yīng)的頻移特性，本文設(shè)計的濾波器中心頻率可連續(xù)調(diào)諧。具體的設(shè)計思路、研究工作及創(chuàng)新點如下：1.本文設(shè)計的基礎(chǔ)是基于受激布里淵散射與相位調(diào)制相結(jié)合的濾波器結(jié)構(gòu)。采用兩個獨立可調(diào)諧的激光源，分別作為泵浦光和探測光，利用布里淵散射譜對相位調(diào)制信號邊帶選擇放大，在光電探測器中拍頻后，實現(xiàn)中心頻率調(diào)諧范圍為2倍的布里淵頻移的窄帶寬單通帶

8、濾波器。2.設(shè)計并實現(xiàn)了適用于無線局域網(wǎng)的雙通帶微波光子濾波器。由IEEE802.11b/g/nI對無線局域網(wǎng)帶寬的要求可知，由于布里淵增益譜本征線寬較窄，基于單光源的受激布里淵散射效應(yīng)的濾波器帶寬遠遠不能滿足帶寬的要求。因此，本文提出利用MZM和DPMZM級連調(diào)制產(chǎn)生的光頻率梳做泵浦光，