基于光纖Mach-Zehnder干涉儀的光脈沖時域操控和微波光子濾波器.pdf

1、快慢光現(xiàn)象，也稱為光脈沖時域操控，和微波光子濾波器都是屬于光學手段和微波技術的交叉方向，也是最近幾十年科研領域的研究熱點?？炻庠趯崿F(xiàn)光緩存、光存儲等全光通信手段方面有重要的應用前景，同時在非線性效應增強、光傳感和光控相控陣雷達等工程應用領域也有重要的應用價值。而微波光子濾波器在光學微波信號處理，光控相控陣天線，ROF系統(tǒng)，光生微波技術等方面有廣泛的應用。
　　快慢光是對光脈沖包絡群速度的操控；微波光子濾波器是采用光學手段實現(xiàn)微波

2、濾波的裝置。由于光脈沖的群速度定義為包絡峰值位置的移動速度，通常探測手段也是基于光電探測和光電轉換。兩者有重疊的部分，快慢光可以用于操控微波光子濾波器抽頭的相位，而在某些作為微波光子濾波器的結構中同時也存在快慢光現(xiàn)象。
　　快慢光在形成機理上可以分為材料快慢光和結構快慢光兩類，本論文的主要工作集中在對結構快慢光的研究。本論文發(fā)現(xiàn)了光纖非平衡Mach-Zehnder干涉儀(MZI)中的交叉強度調(diào)制(XIM)效應，并系統(tǒng)論證了基于此效

3、應可以對光脈沖進行時域傳輸操控。實驗上，我們通過在光纖MZI兩臂中異步調(diào)節(jié)光強度的損耗，實現(xiàn)了具有干涉儀頻域傳輸函數(shù)最低點位置頻率的光脈沖包絡時域上最大移動。這是首次在光纖非平衡MZI中實現(xiàn)快慢光效應，同已有方案相比，我們的方案設計靈活，結構簡單，且無調(diào)制頻率限制，延遲帶寬積大。
　　本論文第二部分的內(nèi)容，提出了一個基于光纖MZI中內(nèi)嵌啁啾光柵(CFBG)的連續(xù)精細可調(diào)諧微波光子濾波器。實驗中，我們使用CFBG作為色散延遲介質(zhì)，利

4、用了其大色散、長柵區(qū)、寬帶寬的優(yōu)點。我們使用的CFBG柵區(qū)長度約16cm，帶寬約2.29 nm，色散絕對值約1137 ps/nm。我們通過在MZI兩臂中嵌入一對反向的啁啾光柵，實現(xiàn)了一個二抽頭的帶通濾波器，并在理論上根據(jù)雙邊帶調(diào)制模型系統(tǒng)分析了其實現(xiàn)機理。通過在CFBG帶寬內(nèi)調(diào)諧激光器的出射波長，實現(xiàn)了濾波器的可調(diào)諧。我們設計的濾波器具有結構簡潔、精細連續(xù)可調(diào)、可設計性強等優(yōu)點，調(diào)諧精度為亞MHz量級。我們的方案對于實際工程應用具有重要