一种单通带微波光子滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单通带微波光子滤波器，包括：可调谐激光器，所述可调谐激光器通过偏振控制器PC1连接有偏振调制器，所述偏振调制器通过偏振控制器PC2连接光环形器，所述光环形器通过偏振控制器PC3连接有检偏器，所述检偏器连接有光电探测器，所述光电探测器通过矢量网络分析仪与偏振调制器连接；分布反馈式半导体激光器，所述分布反馈式半导体激光器与光环形器连接；本发明专利技术的有益效果是，避免了光注入半导体激光器腔内非线性效应、MZI干涉仪结构和高成本可编程光学滤波器对光注入型半导体激光器的限制，实现了0GHz

【技术实现步骤摘要】
一种单通带微波光子滤波器


[0001]本技术涉及一种单通带微波光子滤波器，属于微波光子学


技术介绍

[0002]微波光子滤波器是一种能够替代传统电滤波器对射频信号进行滤波处理的光子系统。相比传统电滤波器，微波光子滤波器具有高频、宽带、可重构、宽调谐等特点[i]。起初微波光子滤波器多采用时延线结构，基于离散数字化滤波器技术构建，所得滤波器性能稳定，对环境变化不敏感，但频谱响应呈多通带特性。为实现单通带频响，人们采用相位调制到强度调制( PM－IM) 转换技术，通过频谱映射方式，将光域内的光滤波器映射到电域内的微波光子滤波器，所构建的微波光子滤波器的频响形状跟光滤波器频响形状相同，微波光子滤波器的性能完全取决于光滤波器。当所用光滤波器呈单通带特性时，所形成的微波光子滤波器也呈单通带特性[ii]。
[0003]分布反馈式半导体激光器（Distributed Feedback Laser、DFB）[iii]对注入其腔内的光信号具有频率选择放大特性（当光信号注入DFB激光器后，落入DFB激光器增益谱的光学信号将被放大，未落入DFB激光器增益谱的光学信号不受影响）。因此，它经常被用作单通带有源光滤波器使用，通过PM
‑
IM技术，可以构建光注入型单通带微波光子滤波器。该型微波光子滤波器具有结构紧凑、调谐范围较大且潜在可集成等优点，成为信号处理领域重要的研究方向。
[0004]在先技术[iv]中张婷婷等人基于相位调制光信号注入半导体激光器构建了光注入型单通带微波光子滤波器，实现了12.8GHz
‑
40.1 GHz的调谐范围，但受光注入半导体激光器腔内非线性效应的限制，调谐范围无法下探至0，限制了其在通信领域中的应用。
[0005]在先技术[v]中朱华涛等人基于单边带光信号注入半导体激光器构建了光注入型单通带微波光子滤波器，实现了10GHz
‑
39 GHz的调谐范围，但受方案所用可编程光学滤波器滚降系数非理想的限制，该方案的调谐范围也无法下探至0。此外，系统使用了高成本的可编程光学滤波器，致使其难以普及使用。
[0006]在先技术[vi]李元栋等人基于载波抑制的双边带光信号注入半导体激光器构建了光注入型单通带微波光子滤波器，实现了0 GHz
‑
40 GHz的调谐范围，但受系统马赫曾德干涉仪(MZI)结构的限制，两路光信号的相关性降低，导致滤波器噪声性能和稳性性变差。
[0007]因此，研制结构简单、性能更稳定、宽调谐的单通带微波光子滤波器是该领域亟需解决的一个问题。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种单通带微波光子滤波器。
[0009]一种单通带微波光子滤波器，包括：
[0010]可调谐激光器，所述可调谐激光器通过偏振控制器PC1连接有偏振调制器，所述偏
振调制器通过偏振控制器PC2连接光环形器，所述光环形器通过偏振控制器PC3连接有检偏器，所述检偏器连接有光电探测器，所述光电探测器通过矢量网络分析仪与偏振调制器连接；
[0011]分布反馈式半导体激光器，所述分布反馈式半导体激光器与光环形器连接。
[0012]进一步地，所述可调谐激光器用作主激光器。
[0013]进一步地，所述分布反馈式半导体激光器用作从激光器。
[0014]进一步地，所述可调谐激光器输出的光载波通过偏振控制器后进入偏振调制器偏振控制器PC1，使得光载波的偏振态和偏振调制器的主轴呈45
°
。
[0015]进一步地，所述可调谐激光器输出光载波中心波长1549.62 nm，功率9 dBm。
[0016]进一步地，所述分布反馈式半导体激光器中心波长1549.69 nm，功率2.3 dBm。
[0017]与现有技术相比，本技术所达到的有益效果：本专利技术的有益效果是，避免了光注入半导体激光器腔内非线性效应、MZI干涉仪结构和高成本可编程光学滤波器对光注入型半导体激光器的限制，实现了0GHz
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40GHz宽调谐且结构简单的光注入型单通带微波光子滤波器。
附图说明
[0018]图1为本技术系统结构图；
[0019]图2为本技术宽调谐单通带微波光子滤波器的工作原理图；
[0020]图3为本技术不同偏振态的光载波注入从激光器后光谱图；
[0021]图4为本技术垂直注入且缩小波长差值时从激光器输出的光谱图；
[0022]图5为本技术偏振调制光信号注入时从激光器输出光谱图
[0023]图6为本技术不同功率偏振调制光信号注入时从激光器输出光谱图
[0024]图7为本技术单通带微波光子滤波器调谐时其频响曲线和3dB带宽。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
[0026]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、
ꢀ“
底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0027]如图1
‑
图7所示，公开了一种单通带微波光子滤波器，包括：
[0028]可调谐激光器，所述可调谐激光器通过偏振控制器PC1连接有偏振调制器，所述偏振调制器通过偏振控制器PC2连接光环形器，所述光环形器通过偏振控制器PC3连接有检偏器，所述检偏器连接有光电探测器，所述光电探测器通过矢量网络分析仪与偏振调制器连
接；
[0029]分布反馈式半导体激光器，所述分布反馈式半导体激光器与光环形器连接；
[0030]可调谐激光器输出的光载波通过偏振控制器PC1后进入偏振调制器，调节偏振控制器PC1，使得光载波的偏振态和偏振调制器的主轴呈45
°
；
[0031]矢量网络分析仪输出的射频信号通过偏振调制器对光载波进行偏振调制，偏振调制器输出的偏振调制光信号如图2中B点所示，其中TE箭头表示光载波（optical carrier），TM表示
±
1光学边带，光载波和光学边带的偏振态相互垂直；
[0032]B点的偏振调制光信号通过偏振控制器PC2注入分布反馈式半导体激光器腔内，调节偏振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单通带微波光子滤波器，其特征是，包括：可调谐激光器，所述可调谐激光器通过偏振控制器PC1连接有偏振调制器，所述偏振调制器通过偏振控制器PC2连接光环形器，所述光环形器通过偏振控制器PC3连接有检偏器，所述检偏器连接有光电探测器，所述光电探测器通过矢量网络分析仪与偏振调制器连接；分布反馈式半导体激光器，所述分布反馈式半导体激光器与光环形器连接。2.根据权利要求1所述的单通带微波光子滤波器，其特征是，所述可调谐激光器用作主激光器。3.根据权利要求1所述的单通带微波光子滤波器，其特征是，所述分布反馈式...

【专利技术属性】
技术研发人员：李元栋，顾因，李玉东，张磊，向阳，孙磊，陈思，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军事交通学院镇江校区，
类型：新型
国别省市：