基于光纤环的可调谐微波光子滤波器

在光纤环中串接2个CFBGs，它们的中心波长分别是1547.2nm和1548.5nm。CFBGs是通过扫描法用25mm的相位掩模板在经载H处理的普通单模光纤上制作而成。2个CFBGs的中心反射率都高于99%。图4给出了IIR滤波器频响的实验结果，其中曲线a对应CFBG1，曲线b对应CFBG2，FSR分别等于62MHz和48MHz，对应2个抽头光纤距离差为3.22m和4.17m。实验所观察的频率范围是2.4～2.6GHz，所获得的滤波器的抑制比大于6.5dB，而根据理论计算该值只有510dB。这是由于耦合器的分光比不是严格的310dB，导致了较大的抑制比，正如图2曲线b所示。这也表明，为了获得较好的抑制比，耦合器的最佳耦合比并非310dB。理论分析表明，耦合器的分光比在45∶55左右可获得最大的抑制比，将若干个这样的IIR滤波器串接，可获得较高的抑制比。可调谐陷波滤波器的实验结果如图5所示。结果表明，滤波器的FSR可以通过改变输入光波长而实现调谐，滤波器抑制比大于20dB。

实验结果表明，2种滤波器结构是有效和可行的。实际上，可以根据需求设计包含多个CFBGs的滤波器，这样可以实现更大范围的调谐，同时滤波器的FSR可通过控制CFBGs在光纤环上的位置来精确控制。滤波器连续调谐的范围主要受CFBGs长度的限制，若采用更长的CFBGs，可实现具有大范围连续调谐能力的滤波器。

3、结论

设计了2种新颖的基于光纤环和CFBGs的可调谐微波光子滤波器，滤波器的FSR可通过改变输入光的波长实现连续调谐。这2种滤波器结构都比较简单且易于实现，所需的滤波器FSR可通过精确控制CFBGs在光纤环上的位置来设计，通过使用低色散的CFBGs，由双边带调制和色散效应引起的射频功率恶化可以得到有效的抑制^[7，8]。

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作者：池灏，章献民，沈林放