基于光纤光栅微波光子滤波器及发生器的研究

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1、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名她艘、签字日期：即b年7月‘日导师签名签字日期：中图分类号：TN929UDC：62】3学校代码：10004密级：公开北京交通大学博士学位论文基于光纤光栅的微波光子滤波器及发生器研究StudyonMicrowavePhotonicFilterandGeneratorBa

2、sedonFiberBraggGrating作者姓名：祁春慧导师姓名：裴丽学位类别：工学学科专业：通信与信息系统北京交通大学2012年6月学号：07111037职称：教授学位级别：博士研究方向：光纤光栅器件致谢本论文的工作是在我的导师裴丽教授的悉心指导和不断勉励下完成的，从最初研究方向选定到最终的毕业论文完成，攻读博士学位期间的每步都凝聚着恩师的智慧和心血。恩师严谨求实的治学态度，科学高效的工作方法，勇于创新的无畏精神及对科学前沿的准确把握都给了我极大的帮助和影响，成为我终身受益的宝贵财富。此外，恩师不仅在学习上悉心指导我完成了实验室的科研工作，对我的科研成果和毕业论文都提出了许多宝贵

3、的意见，并且生活上更是给于了很大的关心帮助和支持，尤其在我遇到最大困难的时期，是老师的鼓励和支持使得自己放F心结，勇于克服难关，在此谨向恩师致以最诚挚的感谢和崇高的敬意。感谢简水生院士在做人、做事以及科学研究等方面对我的影响，简老师拳拳报国之心及对光纤通信事业发展奉献毕生精力的精神时时刻刻感召着我努力学习，此外，简老师博大精深的学术造诣、严谨求实的治学态度和勇于创新的无畏精神更将会激励着我不断进步，在此向简院士表示衷心的感谢和敬意。感谢光波所所有帮助过我，和我一起学习工作过的老师和同学们。感谢延风平教授、娄淑琴教授、宁提纲教授、陈根样教授、李唐军教授、简伟高工、魏淮副教授、谭中伟副教授

4、、傅永军副教授、刘艳副教授、董小伟老师、任文华老师、郑晶晶老师在实验和理论方面的帮助和指导；感谢江中澳教授、王均宏教授、王目光副教授、曹继红老师、李艳涛老师的无私帮助和支持；感谢彭万敬、李晶、江薇薇、刘志明、范林勇、胡旭东、李奇、林桢、王立文等同学的合作和讨论：感谢高嵩、赵瑞峰、李卓轩、刘超等师弟师妹的帮助：感谢郑凯老师、卫延老师、彭健、刘利松、张晨芳、王静、陈卫国等同学在光纤制作方面的配合和帮助：感谢同寝室的陶佩林博士及好友路慧敏博士在学习生活中的关心：特别要感谢冯素春老师在实验方面的无私指导和帮助．使我能够顺利完成实验制作。谢谢大家!最后要深深地感谢我的家人。感谢叔叔在求学道路上给

5、我的经济支持和帮助：感谢父母一直以来的默默关心：还要感谢姑姑等家人对父母的无私照料，是你们给了我安心的学习环境，让我能够顺利完成学业；特别要感谢我的丈夫，是你无微不至的关心爱护和鼓励，使我在求学路上能够坚定地走下去。最后，向所有关心帮助过我的老师同学们，及本文的评阅老师表示感谢．谢谢您们!中文摘要摘要：微波光子滤波器及发生器是构成ROF系统的关键器件，在未来宽带移动通信系统中具有广阔的应用前景。本论文结合所承担的国家自然科学基金及教育部博士点基金项日，针对基于光纤光栅构成的微波光子滤波器及发生器进行了深入的理论分析和实验研究，获得主要创新成果如下：1分析了微波光子滤波器的基本理论，系统

6、研宄了微波光子滤波器的相位敏感特性、高品质因数特性、可调谐特性及可重构特性，首次给出了微波光子滤波器多特性参数间相互作用的直观分析结果，为微波光子滤波器的优化设计提供了理论依据。2建立了一阶无限抽头口自应型微波光子滤波器(OO．IIRMPF)模型，并提出了基于掺铒光纤环、掺铒光纤光栅环和掺铒光纤光栅对的三种不同结构，分别对三种结构的幅频响应进行了深入分析和仿真，经过优化设计，当构成OO·IIRMPF反馈回路中的器件参数满足其传输函数极点值为1时，理论上均可实现无穷大的品质因数。3首次建立了平坦带通与带阻互调的微波光于滤波器模型。采用马赫增德尔调制器实现了负系数有限抽头响应型微波光于滤波

7、器(FIRMPF)，与OO—IIRMPF结合，通过参数优化两部分的波峰及波谷，使得幅度互相补偿，实现了高品质因数平坦带通及带阻互调的滤波器响应。4首次提出基于掺铒光纤环、掺铒光纤光栅环、掺铒光纤光栅对的三种平坦带通与带阻互调型微波光子滤波器结构，经过参数优化设计，得出当FIRMPF的光纤耦合器系数为0．5，OO—IIRMPF的极点值分别为12，l2和4时，可实现平坦带通响应；当FIRMPF的光纤耦合器系数为0．4，OO．IIRMPF的极点值均为