利用FBG構(gòu)成微波光子濾波器的結(jié)構(gòu)非常靈活。根據(jù)FBG不同的應(yīng)用方式可分為FBG陣列、特殊結(jié)構(gòu)的FBG、FBG對(duì)、啁啾光纖光柵環(huán)等結(jié)構(gòu)。

2.1、利用FBG陣列^[9]

圖3為一種利用FBG陣列構(gòu)成的微波光子濾波器的結(jié)構(gòu)。可調(diào)諧激光器的輸出光被RF信號(hào)外調(diào)制后由光纖分光器送入到FBG陣列中，在每一路中，光載RF信號(hào)被FBG陣列分割成與FBG數(shù)目相同的光束，所有的反射信號(hào)經(jīng)過不同的延時(shí)均通過光纖環(huán)行器注入到光纖耦合器中，耦合器輸出的信號(hào)再由PD進(jìn)行檢測(cè)。

圖3 FBG陣列構(gòu)成的微波光子濾波器的結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是通過改變可調(diào)諧激光器的波長可以選擇工作的光纖光柵，因此其頻率響應(yīng)可以很容易地實(shí)現(xiàn)調(diào)諧，是一種可調(diào)諧的帶通濾波器。但這種濾波器除了精度不易控制以外，要想得到更大的調(diào)諧范圍，就需要增加FBG的個(gè)數(shù)，因此結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

2.2、利用特殊結(jié)構(gòu)的FBG

隨著FBG的發(fā)展，各種特殊結(jié)構(gòu)的FBG相繼問世，圖4為利用超結(jié)構(gòu)FBG構(gòu)成的微波光子濾波器的結(jié)構(gòu)^[10]。超結(jié)構(gòu)FBG的折射率調(diào)制是周期性間斷的，其反射譜是一組分立的反射峰。如果在 FBG間加入色散介質(zhì)，則不同的峰將會(huì)經(jīng)歷不同的 時(shí)延，相當(dāng)于光經(jīng)過一系列不同波長不同反射率的 光纖光柵后產(chǎn)生一系列的光抽頭。

圖4 利用超結(jié)構(gòu)FBG構(gòu)成的微波光子濾波器的結(jié)構(gòu)

利用超結(jié)構(gòu)FBG構(gòu)成的微波光子濾波器，可實(shí)現(xiàn)帶通響應(yīng)，且結(jié)構(gòu)簡單，但其難點(diǎn)在于超結(jié)構(gòu)FBG的制作非常復(fù)雜，為保證FBG的反射峰幅度以中心波長對(duì)稱分布，其制作工藝非常嚴(yán)格。

2.3、利用FBG和摻鉺光纖^[11]

圖5為利用FBG和摻鉺光纖的高Q值帶通微波光子濾波器的結(jié)構(gòu)。其中，F(xiàn)BG1的反射率為50%，F(xiàn)BG2的反射率為100%，調(diào)制光通過耦合器進(jìn)入到FBG對(duì)中，其中一半信號(hào)被FBG1反射回來，另一半經(jīng)過摻鉺光纖的放大后被FBG2全部反射到FBG對(duì)中，通過摻鉺光纖放大后再次進(jìn)入到FBG1中，F(xiàn)BG1又耦合近一半的信號(hào)輸出，而被FBG1再次反射的另一半的信號(hào)再次經(jīng)過上述的過程，這樣信號(hào)被FBG對(duì)向前向后不斷地反射和延時(shí)形成了脈沖響應(yīng)的大量抽頭，并且不同抽頭之間的延時(shí)都是相同的。該結(jié)構(gòu)在FBG對(duì)中引入了摻鉺光纖從而實(shí)現(xiàn)了高Q值，但摻鉺光纖的長度受到一定限制，該濾波器不能實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧性。

圖5 利用FBG和摻鉺光纖的高Q值帶通微波光子濾波器的結(jié)構(gòu)

2.4、利用啁啾光纖光柵環(huán)^[12-13]

中國浙江大學(xué)的研究人員根據(jù)FBG的特性提出了兩種新穎的濾波結(jié)構(gòu):可調(diào)諧無限脈沖響應(yīng)（IIR）濾波器和可調(diào)諧陷波濾波器。它們都基于啁啾光纖光柵（CFBG）環(huán)，其FSR可通過改變光載波波長實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)諧。