《寬調諧可重構的集成微波光子濾波器的研究》是依託吉林大學，由董瑋擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：寬調諧可重構的集成微波光子濾波器的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：董瑋
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微波光子濾波器具有低傳輸損耗、寬頻率調諧範圍、大瞬時頻寬以及抗電磁干擾能力強等優點，在軍事國防、衛星遙感、光載無線通信等領域有重要的套用。本項目以布里淵增益係數高的As2S3為波導材料，研究集成微波光子濾波器，主要研究集成濾波器晶片以及濾波系統性能提升中的基礎問題和關鍵技術，深入探究布里淵增益的影響因素，設計半懸空As2S3波導光柵提升布里淵增益。採用多泵浦信號，增加濾波器的頻率調諧範圍；採用二進制相移鍵控調製技術，實現濾波器頻寬動態重構。濾波器頻率調諧範圍0.8GHz-31GHz、頻寬可變範圍50MHz-700MHz、集成器件的布里淵增益50dB。集成微波光子濾波器的研製將有利於將雷射器、調製器、微波光子信號處理器、光電探測器等功能器件混合集成到同一基片上，最終實現系統小體積、輕量化與低功耗。
結題摘要
隨著通信傳輸速率的提高，實現射頻信號復用時，需要根據信道要求來合理配置信道頻寬，因此通帶頻寬可靈活重構、中心頻率可連續調諧的微波濾波器的研究具有重要的意義。傳統的電學濾波器的重構和調諧能力差，而微波光子濾波器具有低傳輸損耗、寬頻率調諧範圍、大瞬時頻寬以及抗電磁干擾能力強等優點。 本項目以布里淵增益係數高的As2S3為波導材料，研製集成微波光子濾波器，主要研究集成濾波器晶片以及濾波系統性能提升中的基礎問題和關鍵技術。採用兩個泵浦光信號，使高頻泵浦光產生的增益補償相鄰的低頻泵浦光產生的損耗，增加濾波器的頻率調諧範圍，研究泵浦光頻率的穩定性對濾波器輸出頻率穩定性以及帶外抑制比的影響，探索頻率穩定的泵浦光的產生方法，濾波器的頻率調諧範圍為0.8GHz-31GHz。提出了數字調製與模擬調製技術相結合的方法實現濾波器通帶展寬，利用BPSK調製技術，通過改變碼型速率來重構濾波器的頻寬，利用梳狀泵浦光的離散譜特點，補償了當採用單獨數字調製時，由於濾波器通帶的展寬而引起的幅值衰減，濾波器的頻寬可變範圍40MHz-700MHz。對基於SBS的集成微波光子濾波器的結構進行了詳細的分析與設計，以硫化砷作為波導的芯層材料並設計半懸空的波導結構，通過對SBS光場限制、聲場限制以及聲光耦合效率進行分析確定波導截面邊長為0.9μm，有效長度為3.9cm。為了提升SBS增益特性，在波導中加入布拉格光柵結構，使SBS增益達到58.5dB，3dB線寬降為7.8MHz。進一步最佳化器件性能和製作工藝，有望將雷射器、調製器、微波光子信號處理器、光電探測器等功能器件混合集成到同一基片上，最終實現系統小體積、輕量化與低功耗。 在本項目資助下，發表SCI檢索論文6篇，獲得發明專利4項，申請發明專利2項，培養碩士研究生2名，全面完成了項目計畫書中的各項指標。
