光纤干涉器的微波频率响应分析与滤波应用

"光纤干涉器中的微波频率响应 (2010年)" 本文深入探讨了光纤干涉器在微波频率响应中的应用，基于非相干光传输理论，对光强调制信号在光纤干涉器内的传输进行了系统理论分析和计算机仿真。主要关注的是光纤Mach-Zehnder滤波器、单耦合器光纤谐振环和双耦合器光纤谐振环中的微波信号传输特性。 首先，光纤Mach-Zehnder干涉器是一种常见的光纤干涉器，它由两个耦合器和两段长度可调的光纤构成。通过调整光纤的长度，可以改变光波在两路径中的相位差，从而影响微波信号的传输特性。在Mach-Zehnder干涉器中，微波信号的传递函数被详细计算，揭示了其对不同频率微波信号的响应。 其次，单耦合器光纤谐振环和双耦合器光纤谐振环是另外两种重要的光纤干涉器结构。单耦合器环形结构利用耦合器的一个分支形成一个闭合环路，而双耦合器结构则包含两个耦合器和两个环路。这些结构可以实现特定频率的选择性增强或抑制，对于微波滤波具有重要作用。文中提出了获得这些干涉器零点和极点的条件，这对于设计高性能的微波光子滤波器至关重要。 文章指出，光纤干涉器因其低成本、结构灵活、低插入损耗以及良好的抗电磁干扰能力，广泛应用于光纤通信和光纤传感系统。通过利用这些特性，实现微波信号的光子滤波可以提升雷达、微波通信和移动通信系统的性能，并降低成本。 尽管光纤干涉器的光学滤波和色散特性已有多项研究，但在光强调制下的微波信号传输特性研究相对较少。本文填补了这一空白，提供了理论基础和设计指导，为开发新型微波光子滤波器提供了结构和理论依据。 文章最后，详细分析了射频及微波信号在2X2定向耦合器中的传输模型，给出了输入和输出光强的关系，这为理解和设计基于耦合器的光纤干涉器提供了基础。 该研究为微波光子学领域的滤波器设计提供了新的见解，进一步推动了光纤干涉器在射频和微波信号处理中的应用。