該技術實現方法比較簡單,實現的調諧過程簡便,但該技術的調諧功能往往需要引入特殊的器件,這樣使系統的復雜度提高,器件的要求以及成本相應也就提高了。
2)波長可調諧光源結合光色散介質,如標準的光纖、高色散光纖———通常為色散補償光纖、光纖光柵或者線性啁啾布拉格光柵等[4,10~19]。
其實現方式有:
(a)利用一個或多個波長可調諧光源,典型結構如圖3所示,濾波器采用可調諧激光陣列。由于啁啾光纖光柵(FBG)對于不同波長的光載波具有不同的反射點,不同波長的光載波經歷的路程不同,導致各光載波在光纖中的延時也就改變了,從而實現可調諧。使用可調諧激光器可以進行快速方便的調諧,同時使用多波長的可調諧光源,通過控制各光信號的權重便可以得到較高的抑止比,抑比可以超過20dB[10]。由于引入啁啾光纖光柵或者激光器陣列,所以系統制作的復雜度和成本均會增加。使用這種方法其調諧范圍可以達到150MHz;
(b)利用分割寬帶光源的方法,其結構如圖4所示。這種濾波器利用可調諧的馬赫曾德爾干涉儀(MZI)對寬帶光源進行切割來獲取多個光載波信號[5]。MZI結構可以作為梳妝濾波器,通過控制光學可調諧延遲線改變兩臂的光程差來控制透過濾波器的光載波的間距,對寬帶光源進行頻譜分割。濾出來的光經過光電調制器進行振幅調制后,輸入一定長度的單模光纖。由于不同波長光載波在光纖中有不同的延時,因此經光電探測器疊加接收后可實現微波濾波。目前使用分割寬帶光源的方法其調諧范圍可以從34.1MHz調諧到34.1GHz,其調諧范圍比較大,而且只需要較便宜的光器件便可解決。
如果當波長的間隔和馬赫曾德爾濾波器輸出的單個載波的帶寬相比足夠大,則可以排除環境的影響,避免了相干時間限制。盡管可以通過可調諧光纖延遲線對通帶中心頻率進行調諧,但是隨著通帶中心頻率的增大,其3dB帶寬也會呈嚴重的增長趨勢,而且一般寬帶光源比如摻鉺光纖激光器(EDFL)、放大自發輻射(ASE)激光器,它們的噪聲比較大,在實際應用中也會有一定的影響。
3)使用可調諧的色散器件。通過使用激勵源作用在色散介質上以改變色散介質的色散[3]。固定的光源和新穎的可調諧色散介質[20~23]結合能提供持續的可調諧,但是在時間和改變色散的準確性上不容易控制。典型的結構如圖5所示,其中的可調諧延遲器件———可調諧色散器件是一個由磁性材料控制的啁啾光柵組成的,磁性材料的磁場通過給一段螺線管加電流而產生并控制。一個5cm長的光纖光柵固定到一個磁致伸縮棒上然后放到一段磁性螺線管里。磁致伸縮介質的長度與所加電流而形成的磁場大小成一定的比例關系,因此當不同的電流加在螺線管上時,光纖光柵會表現出不同的色散。這樣通過控制電流便可以控制光柵的色散,從而得到不同的延遲時間進而實現可調諧的功能。通過改變磁場這種可調諧色散器件的延遲時間和波長的比值可以在300~900ps/nm之間變化。如圖5所示使用電光調制器使射頻信號調制到多個光載波上,然后通過受磁場控制的光纖布拉格光柵使不同的光信號得到不同的延遲。目前使用可調諧色散介質的方法得到的調諧范圍可以達到1GHz。