基于反馈机制的光子微波信号级联滤波方法

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作者 朱艳龙 李凯勇 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第2期203-207,共5页

光子微波通信过程中,受噪声影响造成带宽变窄,降低了通信效率。为了优化光子微波通信质量,提出基于反馈机制的光子微波信号级联滤波方法。利用形态学腐蚀和膨胀去除信号模糊程度后,将相似度较高的信号聚集为连续区域,完成微波信号去噪... 光子微波通信过程中,受噪声影响造成带宽变窄,降低了通信效率。为了优化光子微波通信质量,提出基于反馈机制的光子微波信号级联滤波方法。利用形态学腐蚀和膨胀去除信号模糊程度后,将相似度较高的信号聚集为连续区域,完成微波信号去噪。选用卡尔曼滤波器对微波信号测量噪声初次滤波,使用均值滤波以及双门限输出方案二次滤波双路光电反馈下生成的微波信号。通过两种滤波器的级联处理,去除微波信号中不同的杂波,实现窄线宽光子微波信号级联滤波。实验结果表明,所提方法级联滤波波动幅度小,能够平稳输出滤波结果,且不同温度下的级联滤波衰减特性相对平稳。 展开更多

关键词 光子微波 双路光电反馈 微波信号 级联滤波 卡尔曼滤波器

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基于微环谐振器的超紧凑微波光子滤波器的设计 被引量：9

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作者 王巍 张爱华 +3 位作者 杨铿 杨丽君 冯世娟 王振 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2162-2166,共5页

设计了一个基于硅基微环的超紧凑的微波光子滤波器,用以提高硅基微波光子器件的集成密度及增大其自由光谱范围。根据波导光学的耦合模理论,推导出双环并联谐振器的光强传递函数,并通过仿真得到了微波光子滤波器的输出特性。结果表明:当... 设计了一个基于硅基微环的超紧凑的微波光子滤波器,用以提高硅基微波光子器件的集成密度及增大其自由光谱范围。根据波导光学的耦合模理论,推导出双环并联谐振器的光强传递函数,并通过仿真得到了微波光子滤波器的输出特性。结果表明:当微环半径为0.79μm时,谐振器中直波导宽度为0.3μm,环形波导宽度为0.25μm,滤波器的自由光谱范围为140 nm,插入损耗为0.5 dB,半峰全宽为7 nm,此滤波器的性能完全满足粗波分复用系统的要求。 展开更多

关键词 微波光子学 微环谐振器 滤波器 光波导组件

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微波光子滤波器的平坦特性分析 被引量：4

3

作者 祁春慧 裴丽 +3 位作者 宁提纲 李晶 安丽靖 高嵩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期910-914,共5页

随着微波光子学的发展,微波光子滤波器的应用和研究逐步成为研究热点,在深入研究光纤光栅、马赫曾德尔调制器以及掺铒光纤的基础上,提出了一种平坦微波光子滤波器的结构,通过理论计算和仿真,在光纤耦合器耦合系数为0.5、光纤光栅反射率... 随着微波光子学的发展,微波光子滤波器的应用和研究逐步成为研究热点,在深入研究光纤光栅、马赫曾德尔调制器以及掺铒光纤的基础上,提出了一种平坦微波光子滤波器的结构,通过理论计算和仿真,在光纤耦合器耦合系数为0.5、光纤光栅反射率为0.33、掺铒光纤增益为10,以及光纤耦合器耦合系数为0.4、光纤光栅反射率为0.5、掺铒光纤增益为2时,分别实现了平坦带通和平坦带阻响应,对滤波器的平坦条件进行了深入研究,得到了只有当两部分滤波器的延时差相等才能实现平坦的必要条件,并依据此分析了影响滤波器周期的因素,提出了利用曝光光敏光纤增加光纤折射率从而增加滤波器延时的方案,从而补偿了长度控制上的精确度对该结构的限制。 展开更多

关键词 微波光子滤波器 信号流程图 光纤光栅 平坦

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一阶无限抽头响应微波光子滤波器的品质因数分析 被引量：5

4

作者 祁春慧 裴丽 +3 位作者 宁提纲 李晶 安丽靖 高嵩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1314-1317,共4页

随着人们对宽带无线通信带宽需求的不断增加,微波光子学器件的研究成为热点之一,近几年,光学器件的发展非常迅速,基于此的微波光子滤波器的应用和研究也逐步成熟起来。在深入研究微波光子滤波器性能理论的基础上,提出了一阶无限抽头响... 随着人们对宽带无线通信带宽需求的不断增加,微波光子学器件的研究成为热点之一,近几年,光学器件的发展非常迅速,基于此的微波光子滤波器的应用和研究也逐步成熟起来。在深入研究微波光子滤波器性能理论的基础上,提出了一阶无限抽头响应的微波光子滤波器(IIRMPF)模型,利用自动控制原理动态结构图的变换知识进行理论推导,得出当反馈回路中加权系数和增益系数的乘积为1时,一阶IIRMPF可以得到最大的品质因数(Q值),并通过建立基于光纤布拉格光栅(FBG)和有源光纤的IIRMPF结构进行验证。结果表明,该结构与理论推导相吻合,最后实验制作了反射率分别为99.5%和50%的FBG,得到了Q值为804的微波光子滤波器响应。 展开更多

关键词 微波光子滤波器 无限抽头响应 光纤布拉格光栅 品质因数

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微波光子滤波器 被引量：2

5

作者 祁春慧 裴丽 +2 位作者 郭兰 吴树强 赵瑞峰 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期83-87,共5页

微波光子滤波器能够实现在光域内直接对射频信号的处理,并且较易实现可调谐性和传输函数的快速重构,从而成为微波光子学的一个重要研究内容.本文综合评述了不同光源的微波光子滤波器和基于FBG的不同微波光子滤波器结构,并分析比较了各... 微波光子滤波器能够实现在光域内直接对射频信号的处理,并且较易实现可调谐性和传输函数的快速重构,从而成为微波光子学的一个重要研究内容.本文综合评述了不同光源的微波光子滤波器和基于FBG的不同微波光子滤波器结构,并分析比较了各自的功能特点和不足. 展开更多

关键词 微波光子学 光纤光栅 滤波器

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采用光纤光栅研究微波光子滤波器的关键性能 被引量：2

6

作者 裴丽 祁春慧 +2 位作者 宁提纲 高嵩 李晶 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2207-2212,共6页

宽带无线通信的带宽瓶颈促进了ROF技术的发展,并使微波光子器件成为研究热点之一。微波光子滤波器(MPF)实现了在光域内直接对微波信号的处理功能,受到了众多研究者的关注。光纤光栅(FBG)具有独特的波长选择和色散特性,是构成MPF结构的... 宽带无线通信的带宽瓶颈促进了ROF技术的发展,并使微波光子器件成为研究热点之一。微波光子滤波器(MPF)实现了在光域内直接对微波信号的处理功能,受到了众多研究者的关注。光纤光栅(FBG)具有独特的波长选择和色散特性,是构成MPF结构的最佳可选光器件之一。在理论分析MPF的基础上,结合基于FBG的MPF典型结构给出了影响MPF性能的关键因素,即非相干性、高品质因数、负系数、可调谐性和可重构性。对一阶无限抽头MPF结构进行了建模分析,并提出一种基于FBG的具有平坦、负系数和高品质因数特性的MPF,得出获得高品质因数的最佳条件,理论分析结果和基于FBG的MPF结构的实际仿真结果相吻合。 展开更多

关键词 微波光子滤波器 品质因数 光纤光栅

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基于SBS的通带可变微波光子滤波器 被引量：2

7

作者 张爱玲 纪颖 陈冰雪 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期172-175,共4页

提出并分析了一种大范围可调谐的通带可变微波光子滤波器。它基于受激布里渊散射(SBS)效应并使用2个调制器与1个光纤布喇格光栅生成泵浦信号。通过分别调节这2个调制器的调制频率,可得双通带滤波器和通带间隔可变的四通带滤波器,并实现... 提出并分析了一种大范围可调谐的通带可变微波光子滤波器。它基于受激布里渊散射(SBS)效应并使用2个调制器与1个光纤布喇格光栅生成泵浦信号。通过分别调节这2个调制器的调制频率,可得双通带滤波器和通带间隔可变的四通带滤波器,并实现滤波器中心频率的大范围连续可调谐,而在整个调谐过程中,滤波器的3dB带宽保持不变。仿真分析了不同调制信号对滤波器通带及中心频率的影响,以及滤波器的带宽与泵浦的功率和SBS增益介质长度的关系。 展开更多

关键词 微波光子滤波器 微波光子学 光信号处理 受激布里渊散射 可变通带

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可调光子滤波器微波信号接收码元速率估计 被引量：3

8

作者 熊强强 陈黎艳 +1 位作者 姚卫国 曾美琳 《激光杂志》 北大核心 2020年第12期181-184,共4页

为了解决传统微波信号接收码元速率估计方法存在精度低与时间长的问题,提出了可调光子滤波器微波信号接收码元速率估计方法。首先对可调光子滤波器微波信号进行小波变换,提取绝对相位调制信号码元之间的相位瞬变信息,然后对信号进行去... 为了解决传统微波信号接收码元速率估计方法存在精度低与时间长的问题,提出了可调光子滤波器微波信号接收码元速率估计方法。首先对可调光子滤波器微波信号进行小波变换,提取绝对相位调制信号码元之间的相位瞬变信息,然后对信号进行去噪处理与重构,引入自相关方法将码元速率估计问题转换为周期估计问题,从而实现可调光子滤波器微波信号接收码元速率估计,最后仿真实验结果表明,本文方法具有较高的估计精度与较短的估计时间,且信号强度高,为后续的信号处理奠定坚实的基础。 展开更多

关键词 可调光子 滤波器 微波信号接收 码元速率估计

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微波光子滤波器在卫星通信信号处理中的应用 被引量：4

9

作者 黄宁博 孙亨利 +1 位作者 张安旭 吕强 《无线电工程》 2016年第9期1-5,32,共6页

微波光子学主要研究微波和光波的相互作用,其应用领域有宽带无线接入网、传感网络、雷达、卫星通信、仪器仪表和现代电子战等。微波光子技术的优势主要体现为：载波所具有的巨大带宽优势,传输介质所具有的重量轻、低损耗,以及光载波能... 微波光子学主要研究微波和光波的相互作用,其应用领域有宽带无线接入网、传感网络、雷达、卫星通信、仪器仪表和现代电子战等。微波光子技术的优势主要体现为：载波所具有的巨大带宽优势,传输介质所具有的重量轻、低损耗,以及光载波能够抵抗空间存在的各种电磁干扰等,而这也正是目前的电子技术面临的困境。积极研究、探索用光子学技术和方法来进行微波信号的产生、传输和处理等,就成为了微波光子学的热门研究方向。论述了微波光子技术在信号滤波处理等方面的应用以及近年来的研究进展,简要介绍了正系数、负系数、复系数以及单通道微波光子滤波器的基本架构、工作原理及其在卫星通信信号处理中的应用及发展趋势。在有巨大应用前景的单通道微波光子滤波器中,目前已能实现0~20 GHz的频率调谐范围、350 MHz的通道带宽。 展开更多

关键词 微波光子技术 信号处理 卫星通信 微波光子滤波器 延时模块

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级联MZI带通巴特沃斯微波光子滤波器的设计 被引量：2

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作者 王旭 梁晓东 聂奎营 《光通信研究》 北大核心 2012年第5期46-49,共4页

随着对MPF(微波光子滤波器)的深入研究,设计的方法和滤波器性能都得到了很大改进,但是对于给定参数实现一些典型结构的MPF的报道却很少。在深入研究数字滤波器和MPF结构的基础上,采用数字滤波器的设计方法,给出了带通巴特沃斯MPF的详细... 随着对MPF(微波光子滤波器)的深入研究,设计的方法和滤波器性能都得到了很大改进,但是对于给定参数实现一些典型结构的MPF的报道却很少。在深入研究数字滤波器和MPF结构的基础上,采用数字滤波器的设计方法,给出了带通巴特沃斯MPF的详细设计过程。利用数字滤波器的设计方法得到了所需带通巴特沃斯MPF传递函数的零点和极点。采用光纤环辅助的MZI(马赫-曾德干涉仪)级联,实现滤波器的传递函数,根据传递函数的零点和极点计算确定了各级联MZI的结构参数:耦合系数、臂长差和环长,并对其进行了仿真验证,结果与带通巴特沃斯MPF设计要求基本一致,并进一步研究了不同结构参数对MPF的影响。 展开更多

关键词 微波光子滤波器 马赫-曾德干涉仪 光纤环 传递函数

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基于宽谱光源的可调多通带微波光子学滤波器研究 被引量：1

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作者 魏贤虎 卢林林 《光通信技术》 北大核心 2016年第3期46-47,共2页

从现有微波光子滤波器着手,提出一种新的独立可调多通带微波光子学滤波器,验证了独立可调双通带微波光子学滤波器的可行性,实验结果与理论分析结果相符。

关键词 宽谱光源 微波光子 滤波器

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基于取样FBG的可调谐多通道微波光子滤波器 被引量：1

12

作者 王小燕 郑联慧 《光通信技术》 北大核心 2020年第10期58-62,共5页

微波光子滤波器(MPF)的参数不可调,限制了其在全光网络中的应用。运用光模式耦合理论和矩阵行列式分析取样光纤布喇格光栅(FBG)的频谱特性,利用取样FBG的周期性排列结构,研究得到一种多通道MPF的多参数可调谐设计,并建立了基于四阶取样... 微波光子滤波器(MPF)的参数不可调,限制了其在全光网络中的应用。运用光模式耦合理论和矩阵行列式分析取样光纤布喇格光栅(FBG)的频谱特性,利用取样FBG的周期性排列结构,研究得到一种多通道MPF的多参数可调谐设计,并建立了基于四阶取样FBG阵列的多通道MPF的仿真模型。仿真结果表明:提高光栅的折射率变化率可增大MPF通道带宽;增加相邻FBG的光程差可增大MPF通道间隔;控制FBG温度以调谐MPF中心波长,使MPF在低通、高通、带通及带阻滤波器之间可灵活切换。 展开更多

关键词 微波光子滤波器 取样光纤布喇格光栅 多通道 可调谐 光模式耦合

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基于多个FBG对共振腔微波光子滤波器的研究

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作者 聂奎营 胡总华 +1 位作者 王传坤 王旭 《光电子技术》 CAS 北大核心 2014年第3期180-183,191,共5页

在深入研究微波光子滤波器理论的基础上,提出了基于多个FBG对共振腔的微波光子滤波器,根据vernier效应得到了该系统的传输函数。以由两个FBG对组成的微波光子滤波器为例,讨论了反射率R和FBG对之间的间距L对系统传输性能的影响。并进一... 在深入研究微波光子滤波器理论的基础上,提出了基于多个FBG对共振腔的微波光子滤波器,根据vernier效应得到了该系统的传输函数。以由两个FBG对组成的微波光子滤波器为例,讨论了反射率R和FBG对之间的间距L对系统传输性能的影响。并进一步研究了组合更多FBG对的微波光子滤波器传输性能,结果表明,随着组合基本陷波滤波器个数的增加,并通过调节FBG对之间的间距L,得到了高抑制比,大自由频程,高Q值的微波光子滤波器。 展开更多

关键词 微波光子滤波器 光纤光栅 滤波响应 抑制谐波

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一种基于FBG对的微波光子滤波器的特性分析

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作者 聂奎营 胡总华 +1 位作者 于坤 王旭 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2013年第2期47-49,共3页

在深入研究微波光子滤波器理论的基础上,提出了一种基于FBG对的微波光子滤波器结构模型,对其进行了详细的理论分析,并用MATLAB仿真分析了耦合系数、FBG对的反射率、增益光纤长度和增益对系统传输特性的影响。

关键词 微波光子滤波器 品质因数 光纤光栅

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环形谐振器辅助FBG对的微波光子滤波器的研究

15

作者 聂奎营 胡总华 +1 位作者 于坤 王旭 《光通信研究》 北大核心 2013年第4期43-45,52,共4页

在深入研究微波光子滤波器理论的基础上,将环形谐振器与FBG(光纤布拉格光栅)对相结合,提出一种环形谐振器辅助FBG对的微波光子滤波器。通过合理设置其结构参数,得到了具有最大平坦滤波响应的微波光子滤波器。利用信号流程图对其进行了... 在深入研究微波光子滤波器理论的基础上,将环形谐振器与FBG(光纤布拉格光栅)对相结合,提出一种环形谐振器辅助FBG对的微波光子滤波器。通过合理设置其结构参数,得到了具有最大平坦滤波响应的微波光子滤波器。利用信号流程图对其进行了详细的理论分析,得到了该结构的微波光子滤波器的系统传输函数。并用MATLAB软件仿真分析了耦合器的耦合系数、FBG对的反射率、光纤环长度和增益对系统传输特性的影响。结果表明,这种滤波器的结构是有效和可行的,在微波和毫米波光纤系统中有着潜在的应用价值。 展开更多

关键词 微波光子滤波器 环形谐振器 光纤光栅 滤波响应

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基于无限冲激响应的微波光子级联滤波器

16

作者 徐恩明 王琪 +1 位作者 王飞 李培丽 《光通信研究》 北大核心 2014年第5期45-47,58,共4页

为进一步拓展微波光子滤波器的FSR(自由谱范围)和提高滤波器的Q值,进行了IIR(无限冲激响应)滤波器分别与FIR(有限冲激响应)滤波器和IIR滤波器级联的研究。分析了两种级联结构的滤波特性并给出了相应的传输函数。IIR滤波器与FIR滤波器级... 为进一步拓展微波光子滤波器的FSR(自由谱范围)和提高滤波器的Q值,进行了IIR(无限冲激响应)滤波器分别与FIR(有限冲激响应)滤波器和IIR滤波器级联的研究。分析了两种级联结构的滤波特性并给出了相应的传输函数。IIR滤波器与FIR滤波器级联后的FSR与Q值是IIR滤波器的2n倍;IIR滤波器与IIR滤波器级联后的FSR是各个IIR滤波器的FSR的最小公倍数。用Matlab软件仿真验证了两种级联结构的频率响应特性,实验验证了IIR滤波器与IIR滤波器的级联特性。IIR滤波器与IIR滤波器的级联有望实现宽频率范围内的单通带滤波器。 展开更多

关键词 微波光子 滤波器 光学信号处理 半导体光放大器

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法拉第旋转镜辅助高阶微波光子滤波器设计

17

作者 王旭 梁晓东 《光通信研究》 北大核心 2013年第1期27-29,70,共4页

在研究MPF(微波光子滤波器)理论的基础上,针对滤波器的整体性能优化和偏振不稳定性,提出了一种基于法拉第旋转镜辅助设计的MPF结构,得到了一个高阶结构的MPF。实现了同时具有高Q值、高边频选择性和高阻带抑制比的可调谐带通滤波器。采... 在研究MPF(微波光子滤波器)理论的基础上,针对滤波器的整体性能优化和偏振不稳定性,提出了一种基于法拉第旋转镜辅助设计的MPF结构,得到了一个高阶结构的MPF。实现了同时具有高Q值、高边频选择性和高阻带抑制比的可调谐带通滤波器。采用信号流图分析了法拉第旋转镜反射光纤环延迟线结构中微波调制信号的流程,推导出了传递函数、Q值表达式。并进行了仿真,分析了耦合系数、光纤放大器增益和光纤环环长对输出谱特性的影响。 展开更多

关键词 微波光子滤波器 光纤环延迟线 信号流图 法拉第旋转镜

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全新布里渊散射可切换微波光子滤波器 被引量：6

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作者 李涛 王宇焯 +2 位作者 王旭东 冯新焕 关柏鸥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期153-157,共5页

提出了一个新的基于布里渊散射效应的微波光子滤波器。该滤波器可通过调谐系统中光滤波器的中心波长，实现高解析度带通滤波器与陷波滤波器之间的灵活切换，并且通过调谐产生受激布里渊散射的泵浦光的波长可实现滤波器通带或阻带的中心... 提出了一个新的基于布里渊散射效应的微波光子滤波器。该滤波器可通过调谐系统中光滤波器的中心波长，实现高解析度带通滤波器与陷波滤波器之间的灵活切换，并且通过调谐产生受激布里渊散射的泵浦光的波长可实现滤波器通带或阻带的中心频率在很大频率范围内连续调谐。该滤波器为全光结构，因此具有非常大的调谐范围（调谐上限仅受限于试验中使用的矢量网络分析仪的显示频率上限）。系统中采用相位调制器，因此没有偏置电压漂移问题。实验结果展示了一个带通与陷波滤可灵活切换的高解析度微波光子滤波器，并且通带和阻带的中心频率在9～26.5 GHz范围内连续可调谐，其中带通滤波器的通带具有极窄3 dB带宽，约28 MHz（由光纤本身布里渊增益区线宽所决定）。 展开更多

关键词 微波光子 滤波器 布里渊散射

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利用DIRECT算法设计基于FBG延迟线的微波光子滤波器 被引量：2

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作者 万沙沙 裴丽 +2 位作者 王喜奎 武洪刚 王春灿 《光电技术应用》 2008年第6期41-44,共4页

将DIRECT全局优化算法应用于微波光子滤波器的设计中,用C语言实现该算法来得到抽头系数,利用MATLAB对滤波器幅度响应进行仿真,分析了FBG反射系数搜索范围、抽头系数为正且具有对称性时对滤波特性的影响,并进行了优化设计,仿真结果表明... 将DIRECT全局优化算法应用于微波光子滤波器的设计中,用C语言实现该算法来得到抽头系数,利用MATLAB对滤波器幅度响应进行仿真,分析了FBG反射系数搜索范围、抽头系数为正且具有对称性时对滤波特性的影响,并进行了优化设计,仿真结果表明了这种算法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 DIRECT算法 微波光子滤波器(PMF) 光纤布拉格光栅(FBG)

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单通带微波光子滤波器泵浦响应性能研究 被引量：3

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作者 姜凌珂 张琪 +3 位作者 潘林兵 董玮 张歆东 阮圣平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1620-1626,共7页

基于受激布里渊散射效应和相位调制技术,实现了可调谐单通带微波光子滤波.单泵浦信号时,滤波器的频率调谐范围为0.5GHz^18.3GHz.采用一个激光器,通过外加在强度调制器上的微波信号强度调制得到泵浦信号时,滤波系统的稳定性优于两个激光... 基于受激布里渊散射效应和相位调制技术,实现了可调谐单通带微波光子滤波.单泵浦信号时,滤波器的频率调谐范围为0.5GHz^18.3GHz.采用一个激光器,通过外加在强度调制器上的微波信号强度调制得到泵浦信号时,滤波系统的稳定性优于两个激光器分别作光载波和泵浦信号的系统.当采用频率间隔为布里渊频移两倍的双泵浦信号时,滤波器的频率调谐范围为0.9GHz^31.3GHz. 展开更多

关键词 微波光子滤波器 受激布里渊散射 相位调制 单通带

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