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电信、雷达和电子战系统中的先进微波信号处理

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现代雷达 1989年第1期11卷 79-86页

作者： Fulvio Ananasso Paolo De Gasparis Giuseppe Miccoli C.Di Gregorio 刘肖滨

静磁波集成分系统在象色散和非色散延迟线、可调滤波器、频谱分析仪、脉冲压缩器以及卷积器/相关器这样一些应用中能发挥重要作用。

关键词：静磁波器件微波信号处理电信

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光纤延迟线在微波信号处理中的应用

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光纤通信 1994年第1期18卷 99-104页

作者：唐棣芳

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基于掺Er光纤放大器的可调谐微波光子滤波器

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光电子．激光 2007年第11期18卷 1307-1309页

作者：付宏燕欧海燕陈达如肖云何赛灵浙江大学光通信联合研究中心现代光学仪器国家重点实验室光及电磁波研究中心浙江杭州310058

提出了一种基于掺Er光纤放大器(EDFA)的光纤环结构可调谐微波光子滤波器。在光纤环结构中引入掺Er光纤(EDF),通过增加泵浦功率提供增益来补偿器件损耗,从而增加了信号的有效采样数,大大改善了滤波器的性能。在泵浦功率为42.7 mW时,实现... 详细信息

提出了一种基于掺Er光纤放大器(EDFA)的光纤环结构可调谐微波光子滤波器。在光纤环结构中引入掺Er光纤(EDF),通过增加泵浦功率提供增益来补偿器件损耗,从而增加了信号的有效采样数,大大改善了滤波器的性能。在泵浦功率为42.7 mW时,实现了通带3 dB带宽为0.15 MHz、Q值为100和抑制比为20 dB的微波光子滤波器。进一步通过在光纤环结构中引入可调光纤延迟线(TODL),实现了可调谐微波滤波器。

关键词：微波光子滤波器掺Er光纤放大器(EDFA) 光纤环微波信号处理 ROF(radio-over-fiber)系统

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相位调制到强度调制转换技术的研究动态

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激光与光电子学进展 2013年第11期50卷 19-26页

作者：魏朝林胡姝玲王鑫龙邵洪峰北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

针对广泛应用于微波光子系统中的相位调制到强度调制(PM-IM)转换进行了原理和方法特点的分析,总结了PM-IM转换的分类。根据PM-IM转换在微波光子滤波器、超宽带(UWB)系统、全光微波产生、光子微波频率变换和微波频率瞬时监测等领域中的... 详细信息

针对广泛应用于微波光子系统中的相位调制到强度调制(PM-IM)转换进行了原理和方法特点的分析,总结了PM-IM转换的分类。根据PM-IM转换在微波光子滤波器、超宽带(UWB)系统、全光微波产生、光子微波频率变换和微波频率瞬时监测等领域中的重要应用做了详细的跟踪研究,阐述了PM-IM转换技术的优势。最后,指出PM-IM转换的发展趋势是提高转换速度和精度、减少插入损耗和提高系统的可靠性。

关键词：光纤光学微波光子学相位调制相位调制到强度调制转换微波信号处理

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高性能可重构的双通道微波光子滤波器

高性能可重构的双通道微波光子滤波器

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作者：秦渝南京邮电大学

学位级别：硕士

微波光子滤波器是微波光子学应运而生的一种高性能的器件,其广泛应用于光通信,传感及雷达探测等国防与军工领域里。相较于传统的电滤波器,其利用光电调制器,将微波信号加载到光载波上,再利用光学器件对微波信号进行传输和处理,最后利用... 详细信息

微波光子滤波器是微波光子学应运而生的一种高性能的器件,其广泛应用于光通信,传感及雷达探测等国防与军工领域里。相较于传统的电滤波器,其利用光电调制器,将微波信号加载到光载波上,再利用光学器件对微波信号进行传输和处理,最后利用光电探测器,转化为电信号进行输出,具有高性能、保密性强、工作频段宽、损耗低、抗电磁干扰能力强、可灵活重构、成本低等巨大的优势。本文首先介绍可微波光子学及其在滤波器方向的应用,综述了微波光子滤波器的国内外研究现状以及近年来的发展情况,同时介绍了微波光子滤波器的主要使用到的光学器件,并且详细的展示了微波光子滤波器的基本原理及其重要的性能参数。在此基础上,提出了两个高性能可调谐的双通道微波光子滤波器,并进行了理论仿真和实验验证。论文的具体工作如下:提出了一种基于双偏振双驱动马赫-曾德调制器(DP-DDMZM)和相移光纤布拉格光栅(PS-FBG)的双通道可重构微波光子滤波器,运用了Matlab进行模拟仿真,并进行了实验验证。对DP-DDMZM进行适当的偏置可作为载波抑制单边带(SSB)调制器或等效相位调制器(E-PM),利用PS-FBG的陷波抑制相位调制或准单边带信号的一个边带实现单通带或单陷波滤波器。分别实现了三种微波光子滤波器:单通带双端口滤波器、单陷波双端口滤波器和单通带与单陷波混合端口滤波器。单通带频率响应的抑制比超过20 d B,单陷波频率响应的抑制比超过35 d B。实验中获得了在0-18 GHz范围内单通带和单陷波频率响应的调谐范围。提出了一种基于双驱动马赫-曾德调制器(DDMZM)和具有低双折射的保偏相移光纤布拉格光栅(PM-PSFBG)的大带外抑制可重构微波光子滤波器,运用了Matlab进行模拟仿真,并进行了实验验证。具有低双折射的PM-PSFBG拥有相互正交且有效折射率略微不同的快、慢轴。当相位调制信号或单边带调制信号与PM-PSFBG的快轴或慢轴成45°时,PM-PSFBG的快轴与慢轴分别与偏振分束器(PBS)的两个主轴对齐,可以实现具有轻微频率差的两个单通带滤波器或两个单陷波滤波器。通过适当调整PC以使偏振方向、PMPSFBG和PBS的主轴满足一定的角度关系,通过两个滤波器响应相减,可以获得性能改进的大带外抑制比的单通带滤波器。

关键词：微波光子滤波器双偏振双驱动马赫-曾德调制器保偏相移光纤布拉格光栅微波信号处理

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基于宽带光源的微波光子滤波器的研究

基于宽带光源的微波光子滤波器的研究

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作者：胡祺琦南京邮电大学

学位级别：硕士

随着信息技术日新月异的发展,低频段、低速率的微波频段资源已难以满足人们当前物质文化的需求,人们对高速率和大容量的无线数据传输需求越来越高。在这种需求背景下,产生了光学与微波相互作用的交叉学科——微波光子学,越来越多学术界... 详细信息

随着信息技术日新月异的发展,低频段、低速率的微波频段资源已难以满足人们当前物质文化的需求,人们对高速率和大容量的无线数据传输需求越来越高。在这种需求背景下,产生了光学与微波相互作用的交叉学科——微波光子学,越来越多学术界、产业界和工业界人士给予了广泛关注。基于传统电域对高频微波信号的产生、传输和处理会存在电子瓶颈等限制。然而光子学天生具有带宽大、传输损耗低、免疫电磁干扰等优点,通过微波光子学手段产生、传输和处理高频微波信号,毫无疑问,微波光子学是高频微波信号处理的一种理想方案。本文将主要研究微波光子信号处理,通过微波光子滤波器与传统电域滤波器进行比较,得出电域滤波器除了有传输损耗严重的弊端外,另一个缺点就是当所需滤波器的通带中心频率发生变化时,必须重新设计电路来满足频率变化的需求。微波光子滤波器是微波光子学研究中的一个重要方向,能够在光域中直接对射频信号进行处理,虽然增加了设备的复杂度,却让微波光子滤波器拥有了众多优势,包括低传输损耗、抗电磁干扰(EMI)、重量轻、体积小、可集成、可调谐与可重构。本文首先通过对微波光子学的介绍引出微波光子滤波器概念,综述了微波光子滤波器国内外研究现状,并简单介绍了微波光子滤波器中所需的关键器件,详细叙述了滤波器的基本原理和有关性能参数。研究了传统光切割和等效电切割宽带光源的单通带微波光子滤波器,通过切割宽谱光源光谱代替昂贵的激光器阵列,使系统的成本和复杂度得到降低。从理论上分析了两个方案的实现原理并进行了推导,分析了传统光切割微波光子滤波器所具有的局限性然后引出等效电切割的优越性。通过Matlab仿真和实验的方法对方案进行分析与验证。提出了一种基于反射式光纤马赫-泽德干涉仪的微波光子滤波器(MPF),进行了理论分析与实验验证。利用反射式光纤马赫-泽德干涉仪对宽带光源进行切割形成多波长的光源,利用单模光纤作为延时单元可实现微波光子滤波器。调节偏振控制器能分别实现左通带、右通带和双通带滤波器频率响应,通过调节光可调延时线实现了滤波器中心频率的可调。通过级联,提高了滤波器的Q值。实验结果表明,双通带时3dB带宽为210MHz,与不级联光纤环时相比提高了150MHz,当采用双EDFA时抑制比达到了30dB。

关键词：微波光子滤波器马赫-泽德干涉仪光延时线微波信号处理

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基于色散光纤的微波光子滤波器研究

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作者：刘鱼勇浙江大学

学位级别：硕士

本文重点研究了ROF系统中的关键器件——微波光子滤波器，从实用角度出发，分成带陷滤波器、单通滤波器和多通滤波器分别来进行研究。建立了一个基于色散光纤的多波长微波光子滤波器通用理论模型，对各种结构的微波光子滤波器进行了数... 详细信息

本文重点研究了ROF系统中的关键器件——微波光子滤波器，从实用角度出发，分成带陷滤波器、单通滤波器和多通滤波器分别来进行研究。建立了一个基于色散光纤的多波长微波光子滤波器通用理论模型，对各种结构的微波光子滤波器进行了数值模拟，分别研究了光源的波峰间隔、波峰带宽、波峰失配以及色散光纤的长度等参数对于滤波器频率响应的不同影响。通过实验，分别实现了双波长带陷滤波器、基于马赫泽德的连续可调谐单通滤波器和基于超结构光栅的多通滤波器。通过数值模拟发现基于激光阵列的微波光子滤波器频率响应的旁瓣带宽和主峰带宽之间、一个大周期内旁瓣的个数和激光束的个数之间存在固定的关系，这些发现对于以后滤波器的设计具有很好的指导作用;对于自由频程(FSR)和波长间隔A2的关系进行了研究，推导出了理论公式，实验所得数据与理论曲线符合得很好。利用马赫泽德干涉仪对宽谱光源进行切割可以实现单通滤波器。本文在前人基础之上，利用光学可调延迟线(OVDL)实现了连续可调谐的单通微波光子滤波器，通带中心频率可调范围在34.1MHz～34.1GHz之间，实验结果发现通带得中心频率和光学可调延迟线之间符合良好的线性关系;此外，还发现了通带具有带宽展宽现象，在理论上对此进行了解释。超结构光栅(SFBG)具有反射谱的波峰间隔严格相等的优点，在微波光子滤波器中具有独特的应用价值。根据传输矩阵理论，数值模拟出了超结构光栅的反射谱;对于SFBG对宽谱光源(SLED)进行切割下的微波光子滤波器的响应做了模拟研究;并制作出了中心波长在1550nm，波长间隔为1nm的超结构光栅。

关键词：微波光子滤波器色散介质微波信号处理数值模拟 Matlab编程

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