在光纖環中串接2個CFBGs,它們的中心波長分別是1547.2nm和1548.5nm。CFBGs是通過掃描法用25mm的相位掩模板在經載H處理的普通單模光纖上制作而成。2個CFBGs的中心反射率都高于99%。圖4給出了IIR濾波器頻響的實驗結果,其中曲線a對應CFBG1,曲線b對應CFBG2,FSR分別等于62MHz和48MHz,對應2個抽頭光纖距離差為3.22m和4.17m。實驗所觀察的頻率范圍是2.4~2.6GHz,所獲得的濾波器的抑制比大于6.5dB,而根據理論計算該值只有510dB。這是由于耦合器的分光比不是嚴格的310dB,導致了較大的抑制比,正如圖2曲線b所示。這也表明,為了獲得較好的抑制比,耦合器的最佳耦合比并非310dB。理論分析表明,耦合器的分光比在45∶55左右可獲得最大的抑制比,將若干個這樣的IIR濾波器串接,可獲得較高的抑制比。可調諧陷波濾波器的實驗結果如圖5所示。結果表明,濾波器的FSR可以通過改變輸入光波長而實現調諧,濾波器抑制比大于20dB。
實驗結果表明,2種濾波器結構是有效和可行的。實際上,可以根據需求設計包含多個CFBGs的濾波器,這樣可以實現更大范圍的調諧,同時濾波器的FSR可通過控制CFBGs在光纖環上的位置來精確控制。濾波器連續調諧的范圍主要受CFBGs長度的限制,若采用更長的CFBGs,可實現具有大范圍連續調諧能力的濾波器。
3、結論
設計了2種新穎的基于光纖環和CFBGs的可調諧微波光子濾波器,濾波器的FSR可通過改變輸入光的波長實現連續調諧。這2種濾波器結構都比較簡單且易于實現,所需的濾波器FSR可通過精確控制CFBGs在光纖環上的位置來設計,通過使用低色散的CFBGs,由雙邊帶調制和色散效應引起的射頻功率惡化可以得到有效的抑制[7,8]。
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作者:池灝,章獻民,沈林放