微波光子滤波器的研究进展及其在ROF系统中的应用
《2024年微波滤波器智能优化设计的关键技术研究》范文
《微波滤波器智能优化设计的关键技术研究》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展，微波滤波器作为无线通信系统中的关键元件，其性能的优劣直接影响到整个系统的性能。
因此，微波滤波器的设计技术一直是研究的热点。
传统的微波滤波器设计方法主要依赖于经验设计和手工优化，效率低下且难以满足日益复杂的系统需求。
因此，研究微波滤波器智能优化设计的关键技术具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、微波滤波器的基本原理与结构微波滤波器是一种用于传输和分离信号的电子设备，其主要功能是使有用信号通过并阻止或减小无用信号的传输。
微波滤波器的结构包括多种类型，如波导滤波器、同轴线滤波器、介质滤波器等。
其中，介质滤波器因具有小型化、高性能等优点，被广泛应用于现代无线通信系统中。
三、传统微波滤波器设计方法的局限性传统微波滤波器设计方法主要依赖于设计者的经验和手工优化，存在以下局限性：1. 效率低下：传统设计方法需要大量的人力和时间进行反复调试和优化。
2. 难以满足复杂需求：随着无线通信系统的日益复杂，传统设计方法难以满足系统对滤波器性能的复杂需求。
3. 缺乏灵活性：传统设计方法难以实现快速设计和批量生产。
四、智能优化设计技术在微波滤波器中的应用针对传统设计方法的局限性，智能优化设计技术被广泛应用于微波滤波器的设计中。
智能优化设计技术主要包括遗传算法、神经网络、深度学习等人工智能技术。
这些技术可以自动学习和优化滤波器的设计参数，提高设计效率和性能。
1. 遗传算法在微波滤波器设计中的应用：遗传算法是一种模拟自然进化过程的优化算法，可以自动搜索最优解。
在微波滤波器设计中，遗传算法可以用于优化滤波器的拓扑结构和尺寸参数，提高滤波器的性能。
2. 神经网络在微波滤波器设计中的应用：神经网络是一种模拟人脑神经元结构的计算模型，具有强大的学习和预测能力。
在微波滤波器设计中，神经网络可以用于建立滤波器性能与结构参数之间的非线性映射关系，实现快速设计和优化。
小型环形谐振腔的微波光子基于光子晶体波导滤波器
小型环形谐振腔的微波光子基于光子晶体波导滤波器状态信息光子学与光通信重点实验室，我们设计了两个微波光子滤波器（陷波滤波器和带通滤波器）的基础上的绝缘体上硅（SOI）的光子晶体波导的60 GHz的单边带信号在光纤无线电（ROF）系统。
通过影响相邻的光子晶体波导孔前两排的半径，我们得到的一个广泛的可忽略色散带宽和相应的恒定的低群速度。
与缓慢的光的作用，延迟线滤波器可以同时提供相同的延迟时间显著减少光纤延迟线。
仿真结果表明，该陷波滤波器的延迟线的长度是只25.9μM，和它有一个自由光谱范围130 GHz，基带的宽度（BW）的4.12 GHz，22分贝的缺口深度。
带通滤波器的长度是62.4μ米，具有19.6 dB的消光比4.02 GHz的带宽，并可以为减少9分贝的接收数据的信噪比的要求10−7比特差错率。
证明微波光子晶体滤波器可以用在未来的高频毫米波ROF 系统。
1．简介近年来，出现了快速的改善60 GHz的毫米波在光纤无线电（ROF）因为它可以在一个未使用的频谱，操作系统。
的ROF系统的优点在于它的中央管理的建筑，这意味着复杂的电子信号处理可以集中在中央办公室。
由于这个原因ROF系统可以减少网络数元素，因此网络的成本和功耗可以减少。
虽然标准达到（∼20公里）ROF接入网得到了更多的关注，有小的注意力都集中在朗里奇（大于100公里）的ROF系统。
一个可能的原因是长距离光纤可以导致严重的色散。
它增加了不同延迟的的边带和载波。
例如，传统双边带（DSB）调制可能导致重复的长度取决于功率波动问题，这光载波抑制（OCS）调制通常是用来解决。
不过，OCS也可以导致严重的时移由两个由于色散数据音调。
它导致不可接受的误差率在传输。
单边带（SSB）ROF系统还可以减少功率衰落的影响和时移，但需要严格的光学单边带陷波滤波分离载体和侧音。
微波光子晶体滤波器（MPF）为基础的在环形谐振器的简单和可调性和显示出良好的应用潜力在有前途的ROF系统[ 8 ]。
微波光子滤波器的研究进展及其在ROF系统中的应用
微波光子滤波器的研究进展及其在ROF系统中的应用1微波光子滤波器概述1.1微波光子滤波器的发展及应用微波光子滤波器是一个利用光学方法处理微波信号并实现滤波功能的光学子系统。
传统电子技术的滤波技术是直接将射频信号下变频后在电路中进行处理，相对缺少灵活性，系统易受电磁波的干扰;受到频带及采样频率等电子瓶颈的限制。
而微波光子滤波技术是在光域上处理载有的电信号，利用光纤、光学链路、光电子器件等对信号采样、加权、相加等处理。
由于微波光子滤波器是用光学的方法处理微波信号，它可以克服传统的电滤波器的“电子”瓶颈。
传统的采样频率最高只能达到几千兆赫兹左右，而微波光信号处理则可以达到上千亿赫兹，这将给高速无线通信提供良好的基础。
比起传统的电子滤波器，微波光子滤波器用光学的方法处理微波信号，这种方法利用了光纤延迟线损耗小、抗电磁干扰、体积小、重量轻、能提供较宽的工作带宽和高速的取样频率等优势;并且微波光子滤波器更容易实现可调和可重构。
这些优点使得微波光子滤波器的应用非常广泛。
微波光子滤波器可以在现代高速光纤无线接入网中得到广泛的应用。
既可以应用到地面雷达系统中，也可以应用到从通用移动通信系统(UMTS: universal Mobile Telecommunication system)到固定接入微蜂窝网络中的宽带无线接入网及相关标准中(例如无线局域网(WLAN: Wireless Local Area Network)、全球互操作性微波接入(WIMAx: world Interoperability for Microwave Access) 以及局域多点分布服务(LMDS: Local Multipoint Distribution Service)，另外，由于重量轻的特点，微波光子滤波器的在数字卫星通信系统中也有广泛的应用。
这些技术都希望通过提高微波频率，减小微波信号的覆盖范围来提高传输的信道容量，而利用ROF 系统技术提高系统的传输容量，它利用宽带光纤无线技术能实现大容量无线射频信号的有线传输和超宽带无线接入。
微波光子学技术的研究与应用
微波光子学技术的研究与应用随着科技的不断发展，微波光子学技术作为现代科技领域的一种新兴技术逐渐受到人们的关注。
微波光子学技术是一种将微波和光子学有机结合在一起的新兴技术。
通过利用微波场的特性，将微波与光波进行转换，在通信、雷达遥感、计算机和可编程逻辑控制器等领域展现出极大的应用价值。
一、微波光子学技术的基础理论微波光子学技术是一种利用微波和光波相互转换从而实现光波信号传输和处理的技术。
微波和光波是相互独立的两种物理信号，具有互补性的特点。
微波的波长较短，传播损耗小，适合于长距离传输。
而光波的波长较长，传播速度快，传输带宽大，抗干扰能力强。
微波光子学技术的基础理论包括微波与光波之间的相互转换方法以及微波光子学中常用的光纤、微波源、光模式分复用器等技术设备。
二、微波光子学技术的研究进展微波光子学技术的研究发展自20世纪80年代以来，发展迅速。
近年来，随着纳米技术和量子技术的不断发展，微波光子学技术的研究进展更加迅速，取得了一些重要进展，例如：1. 量子微波光子学量子微波光子学是利用微波光子学中的量子效应来实现量子计算和量子通信的一种新领域。
其基本思想是将微波和光子结合起来，作为量子比特来存储和处理量子信息。
该技术已经成为利用超导电路和光学量子通信的基础。
2. 微波光子学在通信系统中的应用微波光子学在通信系统中的应用主要体现在光纤通信和无线通信。
在光纤通信中，利用微波光子学技术可以将光信号转换为微波信号，从而实现信号的传输和处理。
在无线通信中，微波光子学技术主要用来优化无线信号的传输和接收。
三、微波光子学技术的未来发展微波光子学技术在未来的发展趋势中将会越来越重要。
随着物联网的快速发展，大数据和人工智能的应用，需要更高性能的通信和计算机器。
此外，量子计算和量子通信技术的进一步推广也需要微波光子学技术的支持。
在未来，微波光子学技术的发展中，将会涌现更多的新技术和新应用。
结论综上所述，微波光子学技术是当前新兴的技术领域之一，其在通信、计算机和雷达遥感等领域具有极高的应用价值。
低损耗氮化硅可重构微波光子滤波器
低损耗氮化硅可重构微波光子滤波器微波光子滤波器是微波光子系统中的重要器件之一,具有抗电磁干扰、宽带可调谐、可重构等优点。
微波光子滤波器不仅应用在需要高速信号处理能力的雷达系统和航天领域,同时在通信系统中特别是在毫米波ROF系统中也得到广泛应用。
目前微波光子滤波器正在从传统的光纤分立器件向集成芯片化方向发展,基于SOI、Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>、InP和聚合物平台的相关器件都有报道。
其中氮化硅光波导因具有芯包层折射率差大、器件尺寸小、与CMOS工艺相兼容等优点,被广泛应用于集成光器件的研究。
本论文主要研究芯层厚度为200nm的低损耗单条形氮化硅光波导以及基于该氮化硅光波导微环谐振器的可重构微波光子滤波器。
第一部分主要研究了低损耗单条形氮化硅光波导的制备工艺及其优化方法。
对波导的截面尺寸、弯曲半径、耦合间距及耦合长度等参数进行设计;在此基础上,通过光刻、反应离子刻蚀、PECVD、退火等工艺制备了宽度为1.5μm、厚度为200nm的单条形氮化硅光波导,并通过截断法和微环法对光波导的损耗特性进行测试,分析了退火过程对波导传输损耗的影响。
利用截断法测得未退火、退火3小时和退火6小时三种退火时间下的氮化硅光波导的传输损耗分别为3.45dB/cm、1.61dB/cm和1.34dB/cm,且与模场直径为4.8μm的细径光纤的端面耦合损耗分别为1.73dB/cm、1.63dB/cm和1.64dB/cm;同时,通过测得的跑道型微环谐振腔的传输光谱,拟合得到未退火、退火3小时和退火6小时三种退火时间下的氮化硅光波导的传输损耗分别为3.95dB/cm、1.64 dB/cm和1.66 dB/cm。
两种测试方案结果表明,退火过程可以明显降低单条形氮化硅光波导的传输损耗。
第二部分主要在制备的低损耗氮化硅光波导基础上,对基于MZI耦合微环谐振腔的可重构微波光子滤波器进行了研究。
基于MEMS技术的微波滤波器研究进展
ＭＥＭＳ器件与技术ＭＥＭＳＤｅｖｉｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ收稿日期：２００８－０１－３０基金项目：国家自然科学基金（６０６７６０４７）；上海－应用材料研究发展基金（０６ＳＡ１１）Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｙｈ２２＠１６３．ｃｏｍ基于ＭＥＭＳ技术的微波滤波器研究进展欧阳炜霞，张永华，王超，郭兴龙，赖宗声（华东师范大学微电子电路与系统研究所，上海２００２４１）摘要：基于ＭＥＭＳ技术的滤波器是现行ＲＦ结构中一个关键的ＭＥＭＳ器件。
与传统的采用金属矩形或圆柱波导以及半导体元件制作的滤波器相比，ＭＥＭＳ滤波器具有低损耗、高隔离度、线性好、体积小、易于集成等优点。
对利用ＭＥＭＳ技术制作的滤波器做了分类总结，综述了近几年ＭＥＭＳ滤波器的研究进展，包括硅体微加工滤波器、ＬＩＧＡ传输线型滤波器和基于ＭＥＭＳ开关／电容实现的可调滤波器。
指出可调滤波器的开发适应微波、毫米波波段的多频段、宽带无线通信系统的迫切需要，具有重要的现实意义。
关键词：ＭＥＭＳ技术；硅体微加工；ＬＩＧＡ技术；微波滤波器；可调滤波器中图分类号：ＴＮ７１３；ＴＨ７０３文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－４７７６（２００８）０４－０２１４－０５ＲｅｖｉｅｗｏｎＭＥＭＳＭｉｃｒｏｗａｖｅＦｉｌｔｅｒｓＯｕｙａｎｇＷｅｉｘｉａ，ＺｈａｎｇＹｏｎｇｈｕａ，ＷａｎｇＣｈａｏ，ＧｕｏＸｉｎｇｌｏｎｇ，ＬａｉＺｏｎｇｓｈｅｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＣｉｒｃｕｉｔ＆Ｓｙｓｔｅｍ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｉｌｔｅｒｓｂａｓｅｄｏｎＭＥＭＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｄｅｖｉｃｅｓｉｎｃｕｒｒｅｎｔＲＦｓｙｓｔｅｍｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｉｃｒｏｗａｖｅｆｉｌｔｅｒｓｕｔｉｌｉｚｉｎｇｍｅｔａｌｌｉｃｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ／ｃｉｒｃｕｌａｒｗａｖｅｇｕｉｄｅｓｏｒｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ＭＥＭＳｆｉｌｔｅｒｓｈａｖｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｌｏｗｌｏｓｓ，ｈｉｇｈｉｓｏｌａｔｉｏｎ，ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｌｉｎｅａｒｉｔｙ，ｓｍａｌｌｓｉｚｅ，ｅａｓｙｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｅｔｃ．ＦｉｌｔｅｒｓｂａｓｅｄｏｎＭＥＭＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｃｌａｓｓｉｆｉｅｄａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｏｆＭＥＭＳｆｉｌｔｅｒｓｏｖｅｒｔｈｅｐａｓｔｓｅｖｅｒａｌｙｅａｒｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｉｌｉｃｏｎｂｕｌｋｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ，ＬＩＧＡｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓａｎｄＭＥＭＳ－ｓｗｉｔｃｈｅｓ／ｃａｐａｃｉｔｏｒｓ－ｂａｓｅｄｔｕｎａｂｌｅｆｉｌｔｅｒｓ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｏｆｔｕｎａｂｌｅｆｉｌｔｅｒｓｈａｖｅｍｏｒｅｉｎｔｅｒｅｓｔａｓｔｈｅｙｍｅｅｔｔｈｅｕｒｇｅｎｔｄｅｍａｎｄｏｆｍｏｄｅｒｎｍｉｃｒｏｗａｖｅ／ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ－ｗａｖｅｍｕｌｔｉｂａｎｄ，ｗｉｄｅ－ｂａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ（ＭＥＭＳ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｓｉｌｉｃｏｎｂｕｌｋｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ；ＬＩＧＡｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｍｉｃｒｏｗａｖｅｆｉｌｔｅｒ；ｔｕｎａｂｌｅｆｉｌｔｅｒＥＥＡＣＣ：２５７５；１２７０Ｄ０引言滤波器作为一种选频元件，用来抑制噪声、选择或限定ＲＦ／微波信号的频段范围，在许多ＲＦ／微波应用中起着重要的作用。
微波滤波器研究背景目的意义和研究历史及现状
微波滤波器研究背景目的意义和研究历史及现状1 研究背景，研究目的及意义随着无线通信的迅猛发展，频率资源的日益紧张，作为分离有用和无用信号的微波滤波器成为通信系统中的重要部件，其性能的优劣直接影响整个通信系统的质量。
现在，微波滤波器已被广泛应用于微波、毫米波通信、微波导航、制导、遥测遥控、卫星通信以及军事电子对抗等多种领域，并对微波滤波器的要求也越来越高。
高阻带抑制、低通带插损、宽频带、高功率、寄生通带远和带内平坦群时延等成为用户的主要技术指标要求。
同时，体积、成本、设计速度也是用户极为关心的话题。
因为大部分通信系统收发链路共用一根天线，对双工器乃至多工器的研究需求也越来越迫切。
这就促使微波设计师们不断研究和发展微波滤波器和双工器的设计技术。
传统的滤波器根据其频率响应可以分为巴特沃兹、契比雪夫和椭圆函数[l]等。
巴特沃兹滤波器在通带具有最大平坦特性，而契比雪夫滤波器在通带内具有等波纹特性，他们的传输零点被定义在无穷远。
而椭圆函数滤波器虽然具有有限频率远处的传输零点，但是随着滤波器阶数的确定，其传输零点位置也是确定的。
现在一种广义契比雪夫的传递函数被用于滤波器设计中，其设计极其灵活，但是无表可查。
这种滤波器的传输零点位置可以任意确定，最多可以实现和滤波器阶数一样多的传输零点。
其传输零点位置既可以放在通带外以提高阻带抑制，又可以放在通带内将滤波器的一个通带分成多个通带，传输零点不仅可以位于实轴来提高频率选择性，又可以位于虚轴来平坦滤波器的群时延。
传统的波导双工器是用环形器与两个滤波器相连。
现在一般采用T型结直接与滤波器相连，其重量减轻，提高了电气性能指标，一体化程度高，易于加工，但是加大了设计难度。
这种设计需要在仿真优化时减小滤波器间的相互影响。
在设计这种双工器时，在较宽频带内具有低回波损耗的T接头成为设计的重要部分。
其中矩形波导T形接头有E面T 形接头(简称E-T接头)和H面T形接头(简称H-T接头)两种结构形式，如图所示:矩形波导T接头(a)E-TCo)HT接头的等效电路2微波腔体滤波器的研究历史及现状在1937年，由W．P Mason和R．A．Sykes发表的文章中首先研究了微波滤波器，他们是利用了ABCD参数推导出了大量有用滤波器相位和衰减函数。
现代通信系统中的微波滤波器研究
现代通信系统中的微波滤波器研究引言：随着现代通信系统的迅速发展和普及，对于高频信号处理的需求越来越高。
而微波滤波器作为一种高频信号处理的关键组件，在通信系统中的作用日益重要。
本文将详细探讨现代通信系统中的微波滤波器研究。
一、微波滤波器的概念和作用微波滤波器是一种对特定频率范围内的信号进行选择性通过或阻断的设备。
它通过滤除或衰减非期望的频率分量，只保留期望的频率分量，实现信号的滤波功能。
微波滤波器在现代通信系统中具有以下几个重要作用：1.阻止干扰信号：微波滤波器可以滤除带宽范围外的信号，阻止其进入通信系统，从而提高系统抗干扰能力。
2.选择性传输信号：利用微波滤波器的选择性传输特性，可以实现对特定频率范围内的信号进行有效的处理和传输。
3.保护接收系统：微波滤波器可以阻止不同频率范围内的信号互相干扰，从而保护接收系统的正常工作。
二、微波滤波器的研究进展随着通信系统的不断发展，对微波滤波器的需求也不断提高，因此对微波滤波器的研究也在不断深入。
下面将介绍几个目前研究较为热门的微波滤波器技术。
1.微带滤波器：微带滤波器由于其体积小、制造方便等特点，成为了研究的热点。
常用的微带滤波器结构有螺旋型、片式型等。
此外，还有一些新型材料和结构被应用于微带滤波器的设计中，如基于介质常数调谐的微带滤波器、基于共振型单元的微带滤波器等。
2.微波波导滤波器：微波波导滤波器由于其高功率传输、抗干扰性能好等优点，成为研究的热点。
其结构有波导振荡器滤波器、波导管滤波器等。
3.带通滤波器：由于现代通信系统对频率范围内的信号进行选择性传输的需求，带通滤波器得到了广泛的研究。
带通滤波器可以通过调整其中心频率和带宽等参数，实现对特定频率范围内信号的选择性传输。
三、微波滤波器的研究方法和应用微波滤波器的研究方法主要包括理论分析、仿真模拟和实验验证。
理论分析是指基于滤波器的结构和性能参数，通过数学计算和电磁场理论分析等方法，得到滤波器的工作原理和性能特点等信息。
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微波光子滤波器的研究进展及其在ROF系统中的应用1微波光子滤波器概述1.1微波光子滤波器的发展及应用微波光子滤波器是一个利用光学方法处理微波信号并实现滤波功能的光学子系统。
传统电子技术的滤波技术是直接将射频信号下变频后在电路中进行处理，相对缺少灵活性，系统易受电磁波的干扰;受到频带及采样频率等电子瓶颈的限制。
而微波光子滤波技术是在光域上处理载有的电信号，利用光纤、光学链路、光电子器件等对信号采样、加权、相加等处理。
由于微波光子滤波器是用光学的方法处理微波信号，它可以克服传统的电滤波器的“电子”瓶颈。
传统的采样频率最高只能达到几千兆赫兹左右，而微波光信号处理则可以达到上千亿赫兹，这将给高速无线通信提供良好的基础。
比起传统的电子滤波器，微波光子滤波器用光学的方法处理微波信号，这种方法利用了光纤延迟线损耗小、抗电磁干扰、体积小、重量轻、能提供较宽的工作带宽和高速的取样频率等优势;并且微波光子滤波器更容易实现可调和可重构。
这些优点使得微波光子滤波器的应用非常广泛。
微波光子滤波器可以在现代高速光纤无线接入网中得到广泛的应用。
既可以应用到地面雷达系统中，也可以应用到从通用移动通信系统(UMTS: universal Mobile Telecommunication system)到固定接入微蜂窝网络中的宽带无线接入网及相关标准中(例如无线局域网(WLAN: Wireless Local Area Network)、全球互操作性微波接入(WIMAx: world Interoperability for Microwave Access) 以及局域多点分布服务(LMDS: Local Multipoint Distribution Service)，另外，由于重量轻的特点，微波光子滤波器的在数字卫星通信系统中也有广泛的应用。
这些技术都希望通过提高微波频率，减小微波信号的覆盖范围来提高传输的信道容量，而利用ROF 系统技术提高系统的传输容量，它利用宽带光纤无线技术能实现大容量无线射频信号的有线传输和超宽带无线接入。
1.2微波光子滤波器的研究现状微波光子滤波器的研究兴起于国外，早在1976年，wilter和V ander Heuvel第一次提出了把光纤作为色散介质应用在微波信号处理中，他们最早认识到光纤的低损耗和大带宽的特性使其在宽带延迟线方面有广阔的前景。
在20世纪70年代，一些研究人员如C.Chang，H.F.Taylor:等人致力于研究如何用利用多模光纤实现基于离散时间微波信号的光处理。
在20世纪80年代，美国斯坦福大学Goodman，Shaw等人进行了大量的理论和实验研究，集中在用单模光纤延迟线实现微波光子处理技术。
此后，更多的抽样元件和色散机制被应用于微波滤波器的研究，使其能够在更复杂的时域和频域上进行信号处理。
20世纪80年代末，随着光放大器、耦合器、调制器、电光开关等光电器件的发展，微波光子处理的方法更加灵活，但是大多数研究仍然是集中在光纤的延迟线基础上。
然而，光纤布拉格光栅(FBG)和阵列波导光栅(A WG)的出现给全光微波信号处理的应用提供了更为广阔的前景，提高了微波光子信号处理的重构性以及可调节性。
此后，D.B Hunte和R.A.Minasian等人第一个提出了单光源的连续可调滤波器，实验中耦合器两个不同输入端分别连接长凋啾光栅，通过调节光源的波长，可以线性控制其在光栅中反射点，从而控制了两个反射波的时间延迟。
2001年J.Mora等人研究了基于阵列激光器的多光源微波光子滤波器，它可以快速而独立的重构和调节滤波器，但是成本太高;而将光纤光栅(FBG)应用在基于光源切片的微波光子滤波器的方法不仅可以降低成本，而且使得滤波器具有更多的灵活性;由于微波光子滤波器频率响应的周期性使得它的实际应用受到了一定的限制，2005年，J.Capmany和J.Mora等人研究了单频响应的微波光子滤波器，文章中利用光纤马赫一曾德干涉仪分割宽带光源的频谱，经过光纤色散介质后形成了单个带宽的频率响应。
Ningsi Y ou和Robert A.Minasian等人提出了基于负系数的低通微波光子滤波器，可以更好的应用于基带信号的处理;之后，Alayn Loayssa、Jose Capmany等人又提出了基于受激布里渊散射的复系数的滤波器，使微波光子滤波器的应用更加广泛。
Jose Capmany，Beatriz Otrega和Daniel Pastor等对微波光子滤波器作了比较系统的综合研究，不仅从理论上分析了微波光子滤波器的原理，还从实验上研究测试了其性能参数指标。
2微波光子滤波器的基本原理及分类2.1微波光子滤波器的基本原理如图2.1所示，微波光子滤波器可分为三个部分:微波信号()S t通过光源直接调制或光i电调制器的外部调制实现电光转换，其中光源可以使用单个连续光源或是独立光源阵列;光学子系统，如光学延迟链路、光纤光栅、耦合器、放大器等，主要用来处理信号的采样、加权、相加等;接收器用来接收光信号，如光电探测器，进行光电转换输出微波信号()S t，o接收器可以是单个接收器或是阵列接收器。
图2.1下方的图表示微波光子滤波器的理论模型。
事实上，我们希望输入的射频信号和输出的射频信号能够通过时域上的脉冲响应h(t)或是频率响应()H Ω建立一种线性关系。
但实际上，这种线性关系只存在于特殊情中。
首先，射频输入信号()i S t 与光学系统中输入的光场强度()i e t 存在非线性的关系：()i e t 类似的，射频输出信号()o S t 与光学系统中输入的光强度()o e t 也存在着非线性的关系: ()o S t 正比于()()2o e t 。
因此射频输入信号()i S t 与()o S t 在一般情况下并不能符合线性关系。
根据麦克斯方程的线性特征，我们只能确定射频信号对应的输入光场强度 ()i E ω和输出光场强度 ()oE ω之间保持线性关系，这种线性关系可以表示为如下:() ()()o i oE E H ωωω= 2.1其中，()o H ω为光域上的传输函数。
如果我们假设()i S t 与()o S t 之间的线性关系存在，那么在时域上他们满足如下关系:()()No r i r NS t a s t rT =-=-∑2.2()()()O i S t S t h t =* 2.3()()()()NNr r Nn Nh t a t rT h n t rT δδ=-=-=-=-∑∑ 2.4其中，N 为脉冲响应序列中的采样数。
由公式2.4可知，h(t)可以看作离散时间信号或序列，所以可以利用z 变换及傅里叶离散时间变换进行分析例如:Z 变换：()()nn H z h n z∞-=-∞=∑ 2.5傅里叶离散时间变换 ()()jn tn H h n e∞-Ω=-∞Ω=∑ 2.6微波光子滤波器可以用系统差分方程以及相关的系统函数表示，见公式2.7。
可见，系统函数可以表示成含有z 的多项式N(z)和D(z)的比值，方程的根则为滤波器的零值和极值。
滤波器的零值和极值决定了滤波器的模及相位响应。
)()()()()()011o i i M i o N o S t nT b S t b S t T b S t M T c S t T c S t NT -=+-+∙∙∙+----∙∙∙--()()()()()()()1111MMmN M MMo m m NNni N nn n bz z z z S z N z H z S z D z z p cz --==-==Γ∏-====∏-+∑∑ 2.7由公式2.5及2.6，滤波器的传输函数在频域上具有周期性，对应频率1/T ，称为滤波器的自由频谱范围(FSR: Free spectral Range)。
如图2.2微波光子滤波器的典型周期频谱图。
对于微波光子滤波器，有特定的参数来定义它的相关性能，下面是一些具体的参数:(一)MSSR滤波器的非相邻通带的抑制比是通过主峰与二次旁瓣的比值(MSSR: Main To Secondary Side lobe Ratio)表示的。
(二)Q 值对于带通滤波器，其频率选择性是由其通带的3dB 带宽决定的，我们将其称为全宽半高值，记作F W H M ∆Ω.，滤波器的选择性用Q 值来衡量，表示如下:FW H MFSR Q =∆Ω 2.8Q 值与滤波器的采样个数N 有关，如果采样个数比较多(>10)，则Q 值近似于N 。
研究表明，当Q 值为大于3000时，可以形成单响应微波光子滤波器。
(三)FIR 及IIR根据脉冲响应序列中的采样数N 的个数，滤波器可以分为:有限冲激响应(FIR: Finite Impulse Response)滤波器(对应于N 〈∞)和无限冲激响应(IIR: Infinite Impulse Response)滤波器(对应于N =∞)。
图2.2 微波光子滤波器的典型周期频谱图2.2微波光子滤波器的分类按照使用光源数目的不同，微波光子滤波器可以分为单光源微波光子滤波器(SSMPF: single-source Microwave Photonic Filters)和多光源微波光子滤波器(MSMPF: Multi-Source Microwave Photonic Filters)图2.3 实现非相干微波光子滤波器的四种可能方法图2.3列出了用非相干离散时间微波信号光处理的方法实现微波光子滤波器的四种可能的方法。
(a)中使用了单光源产生微波光子滤波器，信号调制后，在光学系统中进行处理，通过光纤延迟等方法，被调制的信号通过各个通道产生不同时延，再进行叠加;如果使用相干长度很长的窄线宽激光器，系统中的干涉现象非常严重，在一定程度上限制了FSR 。
要提高滤波器的FSR ，可以使用有一定线宽的单模激光器，如分布反馈式激光器DFB 。
另一种提高FSR 的方法如(b)，使用激光器阵列，每个激光器都被同一个射频信号调制后进行延迟加权处理，每一个激光器产生的光信号形成一路或有限路抽头。
在第一种情况中，由于各路信号中不存在相位相关，相干时间可近似看为0，即对于最小延迟时间和最大FSR 没有限制;在第二种情况中，如果相邻的两信道是来自不同的激光器，则相干问题可以避免，但来自同一个光源的两个连续采样时间间隔需要远远大于光源的相干时间。
(C)中是利用宽谱光源构成微波光子滤波器:宽谱光源具有低相干时间的特点，每一路载波都具有宽谱光源的全部光谱成分。
由于宽谱光源的线宽很宽，每一路采样的相干长度近似为0，所以对于最小延迟时间和最大FSR 没有限制。
但如果延迟是使用色散器件实现的，每一路采样的载波都是宽谱光源，延迟的实际时间不仅受到色散介质的一阶色散的影响，还会受到二阶色散的影响，从而导致滤波器的传输函数上出现低通包络，影响滤波器的性能。