[发明专利]基于受激布里渊散射效应和二进制相移键控技术的高带宽微波光子滤波器

权利要求书

1.一种基于高非线性光纤受激布里渊散射效应和二进制相移键控技术实现的高带宽微波光子滤波器，其特征在于：由激光器、耦合器、第一相位调制器、光隔离器、矢量网络分析仪、高非线性光纤、强度调制器、光滤波器、第二相位调制器、脉冲码型发生器、掺铒光纤放大器、光环形器和光电探测器组成；

激光器输出频率为f_c的单频光信号经耦合器一分为二，其中上支路的光信号作为光载波被送到第一相位调制器中，由矢量网络分析仪扫频输出的一系列待滤波的小幅微波信号通过第一相位调制器加载到光载波上，经第一相位调制器后输出的相位相反、强度相等的一系列一阶上边带和下边带信号经光隔离器进入到高非线性光纤中；

下支路的光信号首先经过强度调制器被频率为f₀的小幅微波信号调制，在小幅信号f₀调制下，除了一阶上下边带和载波，其余边带被忽略掉；然后调制产生的一阶上下边带和载波进入光滤波器，将一阶下边带和载波滤掉仅留下一阶上边带f_c+f₀，此一阶上边带信号接着被输入到第二相位调制器中；

脉冲码型发生器产生速率为B并且概率相等的1，-1脉冲序列作为第二相位调制器的电信号输入，从而对光滤波器的输出信号进行二进制相移键控调制，经过二进制相移键控调制后，频率为f_c+f₀的一阶上边带信号的频谱得到展宽，然后通过掺铒光纤放大器再经过环形器的2端口输入并由1端口输出进入到高非线性光纤中，作为高非线性光纤受激布里渊散射的泵浦信号；

第一相位调制器输出的信号和泵浦信号在高非线性光纤中相互作用，发生受激布里渊散射后，通过环形器的1端口输入，从环形器的3端口输出，然后通过光电探测器进行光电转换后送入矢量网络分析仪，由矢量网络分析仪对其测试；

通过二进制相移键控调制技术展宽泵浦信号的带宽，展宽的泵浦信号产生展宽的受激布里渊增益谱，从而得到带宽展宽且带宽可调的单通带响应的微波光子滤波器系统。

2.如权利要求1所述的一种基于高非线性光纤受激布里渊散射效应和二进制相移键控技术实现的高带宽微波光子滤波器，其特征在于：选用波长为1550nm的激光器作载波光源。

3.如权利要求1所述的一种基于高非线性光纤受激布里渊散射效应和二进制相移键控技术实现的高带宽微波光子滤波器，其特征在于：第一相位调制器和第二相位调制器工作的光波长为1525nm～1605nm，带宽为32GHz。

4.如权利要求1所述的一种基于高非线性光纤受激布里渊散射效应和二进制相移键控技术实现的高带宽微波光子滤波器，其特征在于：网络分析仪的频率范围为50M～40GHz。

5.如权利要求1所述的一种基于高非线性光纤受激布里渊散射效应和二进制相移键控技术实现的高带宽微波光子滤波器，其特征在于：光电探测器探测带宽为35GHz。

6.如权利要求1所述的一种基于高非线性光纤受激布里渊散射效应和二进制相移键控技术实现的高带宽微波光子滤波器，其特征在于：高非线性光纤的受激布里渊增益线宽为Γ_B=30MHz，布里渊频移量f_B=10GHz，长度为1000米，增益和损耗峰值为5dB。

7.如权利要求1所述的一种基于高非线性光纤受激布里渊散射效应和二进制相移键控技术实现的高带宽微波光子滤波器，其特征在于：光隔离器的隔离度大于40dB，强度调制器的带宽为30GHz。

8.如权利要求1所述的一种基于高非线性光纤受激布里渊散射效应和二进制相移键控技术实现的高带宽微波光子滤波器，其特征在于：光滤波器的波长调谐范围为1548nm～1552nm，线宽小于10GHz。

9.如权利要求1所述的一种基于高非线性光纤受激布里渊散射效应和二进制相移键控技术实现的高带宽微波光子滤波器，其特征在于：掺铒光纤放大器的波长范围为1530～1560nm，放大倍数0dB～40dB；脉冲码型发生器的频率范围为15MHz～3.35GHz。