十年来光子微波滤波器的超高噪声抑制进展

本文主要关注的是"Photonic Microwave Filters with Ultra-High Noise Rejection"这一主题，它在高性能微波滤波器领域内具有关键意义。近年来，随着科技的进步，光子微波滤波器（Photonic Microwave Filters, PMFs）在抑制带外噪声方面取得了显著的突破。文章特别关注了两种主要类型的PMF：带通滤波器和带阻滤波器。 带通滤波器的基础原理是利用光的频率选择性，通过设计特定的光波导结构或调制技术来允许特定频段的信号通过，同时有效地阻挡其他频率的噪声。文章深入探讨了这些技术背后的理论，包括利用光纤布拉格 gratings、光栅共振腔或者微环谐振器等光子元件实现的精细调控方法。这些方法旨在提供优异的选择性，确保信号不受外部干扰。 带阻滤波器则通过类似的方式工作，但其设计目标是阻止特定频率范围内的信号，使得噪声得以最大程度地衰减。它们通常利用光的相位匹配和干涉效应来构建，能够实现对噪声的高效抑制。在过去的十年里，这些PMF的噪声抑制性能已经达到了惊人的水平，例如单通道带通滤波器的噪声抑制比可达到约80分贝，而单通道带阻滤波器的性能更是超过了60分贝，这在电子滤波器中处于前沿地位，特别是在需要高度纯净信号的应用环境中，如无线通信、雷达系统和精密测量设备。 此外，文中还提到了这些光子滤波器的潜在优势，比如小型化、轻量化、低功耗以及抗电磁干扰能力。尽管目前的技术挑战依然存在，比如集成度和成本的问题，但随着材料科学和光学设计的不断进步，PMFs有望在未来的通信和信号处理系统中扮演越来越重要的角色。 总结来说，这篇邀请论文概述了近十年来在超高效光子微波滤波器研发中的关键进展，展示了其在抑制带外噪声方面的卓越性能，并对未来的研究方向和可能的应用前景进行了展望。这些成果对于推动微波工程领域的技术发展具有重大意义。