基于PM和MRR的可切换微波光滤波器

"使用相位调制器和硅上绝缘体微环谐振器实现的可切换微波光子滤波器" 本文介绍了一种基于相位调制器（Phase Modulator, PM）和硅上绝缘体（Silicon-on-Insulator, SOI）微环谐振器（Micro-Ring Resonator, MRR）的可切换微波光子滤波器（Switchable Microwave Photonic Filter, MPF）。该技术通过调整PM与MRR之间的偏振控制器，可以在带阻滤波器和带通滤波器之间切换过滤功能。实验验证了该设计的概念，实现了具有30分贝（或15分贝）抑制比的带阻（或带通）响应，并且频率调谐范围从9.6到20.5 GHz。 在微波光子学领域，这种可切换的滤波器具有重要的应用价值。微波光子学利用光信号处理微波信号，具有高速、宽带、低损耗等优点。在这个系统中，相位调制器是关键组件，它通过改变输入光的相位来编码微波信号的信息。而SOI微环谐振器则因为其紧凑的尺寸、高Q值（即品质因数）以及易于集成等特点，常被用于光学滤波和调制。 当偏振控制器调整PM和MRR之间的偏振状态时，可以改变光通过谐振器的耦合效率，从而改变滤波器的特性。带阻滤波器允许所有频率通过，除了在特定频段内阻止信号，而带通滤波器则仅允许特定频段内的信号通过。这种灵活性使得该滤波器适用于多种应用场景，如无线通信、雷达系统和光互连网络，其中需要动态调整信号处理特性的场合特别受益。 实验结果显示，该MPF的性能优异，30分贝的抑制比意味着它可以有效地抑制不需要的频带，而15分贝的带通响应则保证了在所需频段内的信号传输质量。此外，20.5 GHz的频率调谐范围覆盖了广泛的微波频谱，适应性强。这些特性表明，该技术有潜力在未来的微波光子系统中实现更复杂、更灵活的信号处理功能。 这项工作为微波光子学提供了一个创新的滤波解决方案，通过集成的PM和MRR结构，实现了滤波器功能的动态切换，这对于提高通信系统的效率和适应性具有重要意义。同时，它也为未来开发更高性能、更智能的微波光子器件提供了新的研究方向。