CN111816961B - 高稳定超窄单通带微波光子滤波器 - Google Patents

Abstract

一种高稳定超窄单通带微波光子滤波器，包括：激光器(1)、第一光耦合器(2)、第一相位调制器(3)、第一光隔离器(4)、第一偏振控制器(5)、布里渊动态光栅(6)、第二偏振控制器(7)、偏振分束器(8)、光电探测器(9)和矢量网络分析仪(10)，激光器(1)与第一光耦合器(2)的输入端连接，第一光耦合器(2)的第一输出端与第一相位调制器(3)连接，第一光耦合器(2)的第二输出端与布里渊动态光栅(6)的输入端连接，第一相位调制器(3)、第一光隔离器(4)、第一偏振控制器(5)、布里渊动态光栅(6)、第二偏振控制器(7)、偏振分束器(8)、光电探测器(9)及矢量网络分析仪(10)依次连接，第一相位调制器(3)还与矢量网络分析仪(10)电连接。本公开提供的一种微波光子滤波器具有中心频率稳定、可调谐、3dB带宽超窄等优点。

Description

高稳定超窄单通带微波光子滤波器

技术领域

本公开涉及微波光子信号处理及电子对抗领域，尤其涉及一种高稳定超窄单通带微波光子滤波器。

背景技术

微波光子滤波器是通过光子学技术对微波信号进行处理的一类滤波器，由于光子学技术具有大带宽、低损耗等优点，与电子学滤波器相比，微波光子滤波器具有大带宽、可重构、可调谐、低噪声等优点，是微波光子雷达等电子对抗系统中的核心使能单元。

单通带微波光子滤波器是一类重要的滤波器，其突出特点是频率响应只有一个通带，在传感、光谱测量等领域具有广泛的应用。通带越窄，3dB带宽Δf_3dB越小，其滤波器的频率分辨率越高，可以更准确地滤出所需频率；此外，单通带中心频率的稳定性也是重要指标，中心频率稳定性越好，滤波器的性能越好；此外，3dB带宽与中心频率稳定性互相矛盾，目前的单通带微波光子滤波器不能同时实现中心频率稳定的、3dB带宽超窄的滤波，不能满足高性能微波光子雷达等应用领域，因此高稳定超窄单通带微波光子滤波器成为研究热点。

发明内容

(一)要解决的技术问题

现有微波光子滤波器技术方案难以同时实现中心频率稳定的、3dB带宽超窄的滤波，无法满足高性能微波光子雷达等应用领域。

(二)技术方案

本公开实施例提供了一种高稳定超窄单通带微波光子滤波器，包括：激光器1、第一光耦合器2、第一相位调制器3、第一光隔离器4、第一偏振控制器5、布里渊动态光栅6、第二偏振控制器7、偏振分束器8、光电探测器9和矢量网络分析仪10；所述激光器1与第一光耦合器2的输入端连接，所述第一光耦合器2的第一输出端与第一相位调制器3连接，所述第一光耦合器2的第二输出端与布里渊动态光栅6的输入端连接；所述第一相位调制器3、第一光隔离器4、第一偏振控制器5、布里渊动态光栅6、第二偏振控制器7、偏振分束器8、光电探测器9及矢量网络分析仪10依次连接；所述第一相位调制器3还与矢量网络分析仪10电连接。

可选的，所述布里渊动态光栅6包括：第一输入端口11、第二输入端口12、输出端口13、第一频移器14、第二光耦合器15、第二频移器16、第一掺铒光纤放大器17、第二光隔离器18、第三偏振控制器19、光环行器20、单模光纤21、偏振合束器22、第二掺铒光纤放大器23、第三光隔离器24及第四偏振控制器25；所述第一输入端口11将所述第一光耦合器2的第二输出端与所述第一移频器14的输入端连接；所述第一频移器14的输出端与第二光耦合器15的输入端连接；所述第二光耦合器15的第一输出端与第二频移器16连接，第二输出端与第二掺铒光纤放大器23的输入端连接；所述第二频移器16、第一掺铒光纤放大器17、第二光隔离器18、第三偏振控制器19、光环行器20的第一输入端依次连接；所述第二掺铒光纤放大器23、第三光隔离器24及第四偏振控制器25依次连接；所述第四偏振控制器25的输出端与所述偏振合束器22的第二输入端连接；所述第二输入端口12将所述第一偏振控制器5的输出端与所述偏振合束器22的第一输入端连接；所述偏振合束器22的输出端与所述单模光纤21的输入端连接，所述单模光纤21的输入端与所述光环行器20的第二输入端连接；所述输出端口13将所述光环行器20的输出端与所述第二偏振控制器7连接。

可选的，所述第一相位调制器3接收从所述矢量网络分析仪10输出的频率为f_RF的扫频微波信号和所述第一光耦合器2第一输出端输出的频率为f_c的光载波，并输出相位调制信号，所述相位调制信号包括频率为f_c的光载波与频率为f_c±f_RF的上下边带。

可选的，所述第一光耦合器2的第二输出端口输出的频率为f_c的激光进入所述布里渊动态光栅6后，经过所述第一频移器14，频率下移f_p变为f_c-f_p，并经过所述第二光耦合器15分束成两束激光泵浦光A和泵浦光B，泵浦光B经过所述第二频移器(16)，频率再次下移f_B变为f_c-f_p-f_B，其中，所述泵浦光A与泵浦光B偏振相同、频率相差f_B，在单模光纤(21)中发生受激布里渊散射效应，在单模光纤21中产生频率为f_B、移动方向与泵浦光A相同的声波场，声波场周期性地改变单模光纤21的折射率，从而形成布里渊动态光栅6。

可选的，当所述相位调制信号的部分边带与所述泵浦光A的频率差满足相位匹配条件时，所述边带信号被布里渊动态光栅6反射，使所述相位调制信号的幅度平衡被打破。

可选的，所述泵浦光A与所述泵浦光B以X偏振方向进入布里渊动态光栅6，所述相位调制信号以Y偏振方向进入布里渊动态光栅6，所述泵浦光A与所述相位调制信号传输方向相同。

可选的，所述布里渊动态光栅6的输出信号依次进入所述第二偏振控制器7、偏振分束器8，由所述第二偏振控制器7调整其偏振态，使之从所述偏振分束器8的第一输出端口②输出光功率最大，以抑制同传输方向的所述泵浦光A。

可选的，所述光电探测器9用于接收所述偏振分束器8的第一输出端口②输出的光信号，使失去幅度平衡的上下边带在光电探测器9中拍频产生相应的微波信号

可选的，所述滤波器的单通带中心频率f_pass＝f_p-Δf，其中，f_p为泵浦光A相对于光载波的频移量，Δf是满足相位匹配条件时相位调制信号的边带与泵浦光A的频率差；所述滤波器的3dB带宽Δf_pass≈Δf_BDG，其中Δf_BDG是所述布里渊动态光栅(6)反射谱的3dB带宽。

可选的，所述第一光耦合器(2)和第二光耦合器(15)的分光比均为50％∶50％。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开高稳定超窄单通带微波光子滤波器至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

1、将相位调制信号输入到布里渊动态光栅6，利用布里渊动态光栅6传输谱上带宽极窄的陷波窗口，滤除相位调制信号的部分边带，打破相位调制信号的幅度平衡，使对应的微波信号输出，而处于陷波窗口以外的边带由于幅度相等、相位相差π，因而无微波信号输出，从而实现3dB带宽Δf_3dB超窄的单通带微波光子滤波，解决目前的单通带微波光子滤波器不能实现3dB带宽超窄滤波的问题。

2、布里渊动态光栅6传输谱上的陷波窗口稳定，此外，相位调制信号的光载波与布里渊动态光栅6的泵浦光来自同一激光器1，避免了不同激光器1波长漂移问题，因此该微波光子滤波器的中心频率稳定，受环境影响小，解决目前的单通带微波光子滤波器的中心频率不稳定的问题。

3、布里渊动态光栅6具有全光产生、参数灵活可控，通过调节布里渊动态光栅6传输谱上陷波窗口与光载波的相对位置，可以调节滤波器的中心频率，具有中心频率精细可调的优点。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器的系统结构示意图；

图2是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器中布里渊动态光栅6的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器的原理示意图；

图4是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器中布里渊动态光栅6的示意图；

图5是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器中布里渊动态光栅6的反射谱图；

图6是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器中布里渊动态光栅6的传输谱图；

图7是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器的频率响应特性图；

图8是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器的中心频率可调谐特性图；

图9是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器的中心频率、通带幅度稳定性图；

其中，附图标记为：

1、激光器；2、第一光耦合器；3、第一相位调制器；4、第一光隔离器；5、第一偏振控制器；6、布里渊动态光栅；7、第二偏振控制器；8、偏振分束器；9光电探测器；10、矢量网络分析仪；11、第一输入端口；12、第二输入端口；13、输出端口；14、第一频移器；15、第二光耦合器；16、第二频移器；17、第一掺铒光纤放大器；18、第二光隔离器；19、第三偏振控制器；20、光环行器；21、单模光纤；22、偏振合束器；23、第二掺铒光纤放大器；24第三光隔离器；25、第四偏振控制器。

具体实施方式

本公开提供了一种高稳定超窄单通带微波光子滤波器，利用单模光纤21中布里渊动态光栅6传输谱上带宽极窄的陷波窗口打破相位调制信号的幅度平衡，实现中心频率稳定、带宽超窄的单通带微波光子滤波，解决现有微波光子滤波器方案难以同时实现中心频率稳定、3dB带宽超窄的单通带滤波技术问题，本发明微波光子滤波器的3dB带宽Δf_3dB可以达到kHz，同时具有中心频率稳定、可调谐的优点。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

本公开实施例提供了一种高稳定超窄单通带微波光子滤波器，图1是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器的系统结构示意图，参见图1，所述微波光子滤波器包括：激光器1、第一光耦合器2、第一相位调制器3、第一光隔离器4、第一偏振控制器5、布里渊动态光栅6、第二偏振控制器7、偏振分束器8、光电探测器9及矢量网络分析仪10。

所述激光器1与第一光耦合器2的输入端连接，所述第一光耦合器2的第一输出端与第一相位调制器3连接，所述第一光耦合器2的第二输出端与布里渊动态光栅6的输入端连接；所述第一相位调制器3、第一光隔离器4、第一偏振控制器5、布里渊动态光栅6、第二偏振控制器7、偏振分束器8、光电探测器9及矢量网络分析仪10依次连接；所述第一相位调制器3还与矢量网络分析仪10电连接。

在本公开实施例中，所述激光器1为可调谐窄线宽激光器1，为产生微波信号提供光载波，同时，经过移频之后，可作为布里渊动态光栅6的泵浦光，本公开实施例采用同一激光器1产生光载波和泵浦光，避免了由于激光器1波长漂移造成微波光子滤波器的中心频率不稳定。

在本公开实施例中，所述第一光耦合器2的分光比为50％：50％。

在本公开实施例中，所述偏振分束器8将由第二偏振控制器7输出的光分离成两束正交线偏光输出，其中，第一输出端口②将一束分光向所述光电探测器9输出，第二输出端口③弃之不用。

图2是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器中布里渊动态光栅6的结构示意图，参见图2，所述布里渊动态光栅6包括：第一输入端口11、第二输入端口12、输出端口13、第一频移器14、第二光耦合器15、第二频移器16、第一掺铒光纤放大器17、第二光隔离器18、第三偏振控制器19、光环行器20、单模光纤21、偏振合束器22、第二掺铒光纤放大器23、第三光隔离器24及第四偏振控制器25。

所述第一输入端口11将所述第一光耦合器2的第二输出端与所述第一移频器14的输入端连接；所述第一频移器14的输出端与第二光耦合器15的输入端连接；所述第二光耦合器15的第一输出端与第二频移器16连接，第二输出端与第二掺铒光纤放大器23的输入端连接；所述第二频移器16、第一掺铒光纤放大器17、第二光隔离器18、第三偏振控制器19、光环行器20的第一输入端依次连接；所述第二掺铒光纤放大器23、第三光隔离器24及第四偏振控制器25依次连接；所述第四偏振控制器25的输出端与所述偏振合束器22的第二输入端连接；所述第二输入端口12将所述第一偏振控制器5的输出端与所述偏振合束器22的第一输入端连接；所述偏振合束器22的输出端与所述单模光纤21的输入端连接，所述单模光纤21的输入端与所述光环行器20的第二输入端连接；所述输出端口13将所述光环行器20的输出端与所述第二偏振控制器7连接。

在本公开实施例中，所述第一输入端口11与所述第一光耦合器2的第二输出端口连接，所述第二输入端口12与所述第一偏振控制器5通过保偏光纤连接，所述输出端口13与所述第二偏振控制器7连接。

在本公开实施例中，所述第二光耦合器15的分光比为50％∶50％。

在本公开实施例中，所述第一相位调制器3接收从所述矢量网络分析仪10输出的频率为f_RF的扫频微波信号和所述第一光耦合器2第一输出端输出的频率为f_c的光载波，并输出相位调制信号，所述相位调制信号包括频率为f_c的光载波与频率为f_c±f_RF的上下边带。

在本公开实施例中，所述第一光耦合器2的第二输出端口输出的频率为f_c的激光进入所述布里渊动态光栅6后，经过所述第一频移器14，频率下移f_p变为f_c-f_p，并经过所述第二光耦合器15分束成两束激光泵浦光A和泵浦光B，泵浦光B经过所述第二频移器16，频率再次下移f_B变为f_c-f_p-f_B，其中，所述泵浦光A与泵浦光B偏振相同、频率相差f_B，在单模光纤21中发生受激布里渊散射效应，在单模光纤21中产生频率为f_B、移动方向与泵浦光A相同的声波场，声波场周期性地改变单模光纤21的折射率，从而形成布里渊动态光栅6。

其中，所述泵浦光A与所述泵浦光B以X偏振方向进入布里渊动态光栅6，所述相位调制信号以Y偏振方向进入布里渊动态光栅6，所述泵浦光A与所述相位调制信号传输方向相同。

当所述相位调制信号的部分边带与所述泵浦光A的频率差满足相位匹配条件时，所述边带信号被布里渊动态光栅6反射，使所述相位调制信号的幅度平衡被打破。

所述布里渊动态光栅6的输出信号依次进入所述第二偏振控制器7、偏振分束器8，由所述第二偏振控制器7调整其偏振态，使之从所述偏振分束器8的第一输出端口②输出光功率最大，以抑制同传输方向的所述泵浦光A。

所述光电探测器9用于接收所述偏振分束器8的第一输出端口②输出的光信号，使失去幅度平衡的所述上下边带在光电探测器9中拍频产生相应的微波信号。

在本公开一个可行的方式中，第一频移器14与第二频移器16的作用是将输入的光信号的频率增加或减少f，已有很多方案可以实现，本公开实施例对此不作具体限制，例如采取将频率为f的微波信号通过调制器调制到光载波上并且通过光滤波器滤除光载波与一个边带等方案，在此不再赘述。

图3是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器的原理示意图，参见图3，本公开实施例的工作原理为：激光器1产生频率为f_c的激光，由第一光耦合器2的输入端口①输入，然后以耦合比为50％：50％分束成两束激光，其中第一束激光由第一光耦合器2的第一输出端口②输出进入第一相位调制器3，作为光载波，第二束激光由第一光耦合器2的第二输出端口③输出进入布里渊动态光栅6，作为布里渊动态光栅6的泵浦光；从矢量网络分析仪10输出的用于测量滤波器频率响应特性的扫频微波信号f_RF通过第一相位调制器3调制到激光f_c上，第一相位调制器3输出的相位调制信号包括频率为f_c的光载波与频率为f_c±f_RF的上下边带；相位调制信号通过第一光隔离器4进入第一偏振控制器5，由第一偏振控制器5调整其偏振态为线偏振态，之后通过保偏光纤输入进布里渊动态光栅6；在布里渊动态光栅6中，频率为f_c的泵浦光由第一输入端口11输入，经过第一频移器14，频率下移f_p变为f_c-f_p，经过第二光耦合器15分束成两束激光，其中第一束激光由第二光耦合器15的第二输出端口②输出依次通过第二掺铒光纤放大器23、第三光隔离器24及第四偏振控制器25，由第四偏振控制器25调整其偏振态为线偏振态，之后通过保偏光纤进入偏振合束器22，以X偏振方向进入单模光纤21，作为布里渊动态光栅6的泵浦光A；第二束激光由第二光耦合器15的第一输出端口③输出，进入第二频移器16，频率下移f_B变为f_c-f_p-f_B，其中f_B为光信号f_c-f_p在单模光纤21的布里渊频移，之后依次经过第一掺铒光纤放大器17、第二光隔离器18及第三偏振控制器19，由第三偏振控制器19调整其偏振态，之后通过光环行器20，以X偏振方向进入单模光纤21，作为布里渊动态光栅6的泵浦光B；泵浦光A、B的光功率分别由第二掺铒光纤放大器23与第一掺铒光纤放大器17调节，使其大于受激布里渊散射功率；泵浦光A与泵浦光B偏振相同、频率相差f_B，发生受激布里渊散射效应，在单模光纤21产生频率为f_B、移动方向与泵浦光A相同的声波场，声波场周期性地改变光纤的折射率，从而形成布里渊动态光栅6；相位调制信号从第二输入端口12输入，以Y偏振方向进入单模光纤21，当相位调制信号的部分边带与泵浦光A的频率差满足相位匹配条件时，这些边带信号就会被布里渊动态光栅6反射，参考图3(a)，因此相位调制信号的幅度平衡被打破，参考图3(b)；布里渊动态光栅6的输出信号依次进入第二偏振控制器7、偏振分束器8，由第二偏振控制器7调整其偏振态，使之从偏振分束器8的输出端口②输出光功率最大，从而抑制同传输方向的泵浦光A；偏振分束器8的输出端口②输出光信号进入光电探测器9，失去幅度平衡的上下边带在光电探测器9中拍频产生相应的微波信号，而处于陷波窗口之外的其它边带信号由于幅度相等、相位相差π，因而无微波信号输出，产生的微波信号输入进矢量网络分析仪10，从而得到本公开微波光子滤波器的频率响应特性，参加图3(c)。

在本公开实施例中，相位调制信号的部分边带与泵浦光A的满足相位匹配条件时，这些边带信号就会在光栅上得到最大的反射，边带信号与泵浦光A的频率差为：

Δf＝Δnf/ng (1)

其中，Δn是单模光纤21的双折射率，f是泵浦光A的频率，ng是光纤的群折射率。一般而言，单模光纤21的双折射率很小，Δf在亚MHz量级。值得注意的是，Δf可正可负，取决于双折射率Δn。

布里渊动态光栅6的反射谱形状符合高斯曲线，其3dB带宽为：

Δf_BDG＝0.443·c/nL (2)

其中，c是真空光速，n是单模光纤21的折射率，L是单模光纤21的长度。

由式(2)可知，布里渊动态光栅6的3dB带宽与单模光纤21的长度成反比，通过使用适当长的单模光纤21，可以得到反射谱极窄的布里渊动态光栅6；假如单模光纤21的长度为1Km，根据式(2)，布里渊动态光栅6反射谱的3dB带宽Δf_BDG约为89kHz。

布里渊动态光栅6的反射率峰值R⁰ _BDG与泵浦光A、B的光功率及单模光纤21的长度L成正比，对于固定长度的布里渊动态光栅6，通过第一掺铒光纤放大器17及第二掺铒光纤放大器23调节泵浦光A、B的光功率，改变反射率峰值R⁰ _BDG大小(传输谱上陷波窗口的深度)，实现微波光子滤波器的带外抑制的调节。

参见图3(c)，该微波光子滤波器的单通带中心频率f_pass＝f_c-(f_c-f_p+Δf)＝f_p-Δf，通过调节频率f_p，可以调节微波光子滤波器的单通带中心频率f_pass，具有单通带中心频率可调谐的优点；该微波光子滤波器的3dB带宽Δf_pass约等于布里渊动态光栅6的反射谱的3dB带宽Δf_BDG，即Δf_pass≈Δf_BDG，因此本公开的微波光子滤波器可以实现超窄滤波。

在本公开实施例中，图4是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器中布里渊动态光栅6的示意图，参见图4，泵浦光A与泵浦光B以X偏振方向进入布里渊动态光栅6，相位调制信号以Y偏振方向进入布里渊动态光栅6，泵浦光A与相位调制信号传输方向相同。

作为本公开的一个具体实施例，选取单模光纤21的长度为150米，加上连接光纤跳线长度5米，布里渊动态光栅6的总长度为155米，在以上条件下，测量布里渊动态光栅6的反射谱、传输谱，以及该微波光子滤波器的频率响应、中心频率调谐特性、中心频率稳定特性。

在上述具体实施例中，为测量布里渊动态光栅6的反射谱，在偏振合束器22与第四偏振控制器25中间增加一个额外的光环行器20，将从单模光纤21反射的光信号输出，设置矢量网络分析仪10的微波信号频率f_RF，使得相位调制信号的下边带在泵浦光A附近扫频，反射信号从额外的环行器的端口③输出，由额外的光电探测器9及示波器记录反射信号，图5是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器中布里渊动态光栅6的反射谱图，参见图5，图中虚线为高斯拟合曲线，可以看到反射谱形状符合高斯曲线，该反射谱为的3dB带宽Δf_BDG约为600kHz，与式(2)计算结果吻合。

在上述具体实施例中，为测量布里渊动态光栅6的传输谱，在第一相位调制器3后设置一光滤波器，滤除相位调制信号的上边带，使相位调制信号变为单边带调制信号，将单边带调制信号输入进布里渊动态光栅6，从布里渊动态光栅6输出的光信号由光环行器20的端口③输出，由光电探测器9及矢量网络分析仪10测量传输谱，图6是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器中布里渊动态光栅6的传输谱图，参见图6，其传输谱上有一个带宽极窄的陷波窗口，与图4中的反射谱互补对应。

在上述具体实施例中，图7为本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器的频率响应特性图，参见图7，，其通带中心频率f_pass＝10GHz，Δf_pass≈650kHz，其3dB带宽与布里渊动态光栅6反射谱的3dB带宽Δf_BDG的3dB相当，本公开的微波光子滤波器可以实现超窄滤波。

在上述具体实施例中，调节微波信号频率f_p，测量该微波光子滤波器的中心频率可调谐特性，图8是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器的中心频率可调谐特性图，参见图8，其中心频率f_pass分别为2.5GHz、5GHz、7.5GHz、10GHz、12.5GHz、15GHz，本公开的微波光子滤波器具有中心频率可调的优点。

在上述具体实施例中，以中心频率10GHz为例，每间隔1分钟测量该微波光子滤波器的响应特性，测量30次，分析其中心频率的稳定性，图9是本公开实施例提供的高稳定超窄单通带微波光子滤波器的中心频率、通带幅度稳定性图，参见图9，在30分钟内，其中心频率f_pass的变化范围为-55kHz至55kHz，通带幅度变化范围为-0.5dB至0dB，本公开的微波光子滤波器具有中心频率、通带幅度稳定的优点。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高稳定超窄单通带微波光子滤波器，其特征在于，包括：

激光器(1)、第一光耦合器(2)、第一相位调制器(3)、第一光隔离器(4)、第一偏振控制器(5)、布里渊动态光栅(6)、第二偏振控制器(7)、偏振分束器(8)、光电探测器(9)和矢量网络分析仪(10)；

所述激光器(1)与第一光耦合器(2)的输入端连接，所述第一光耦合器(2)的第一输出端与第一相位调制器(3)连接，所述第一光耦合器(2)的第二输出端与布里渊动态光栅(6)的输入端连接；所述第一相位调制器(3)、第一光隔离器(4)、第一偏振控制器(5)、布里渊动态光栅(6)、第二偏振控制器(7)、偏振分束器(8)、光电探测器(9)及矢量网络分析仪(10)依次连接；所述第一相位调制器(3)还与矢量网络分析仪(10)电连接；

所述布里渊动态光栅(6)包括：

第一输入端口(11)、第二输入端口(12)、输出端口(13)、第一频移器(14)、第二光耦合器(15)、第二频移器(16)、第一掺铒光纤放大器(17)、第二光隔离器(18)、第三偏振控制器(19)、光环行器(20)、单模光纤(21)、偏振合束器(22)、第二掺铒光纤放大器(23)、第三光隔离器(24)及第四偏振控制器(25)；

所述第一输入端口(11)将所述第一光耦合器(2)的第二输出端与所述第一频移器(14)的输入端连接；所述第一频移器(14)的输出端与第二光耦合器(15)的输入端连接；所述第二光耦合器(15)的第一输出端与第二频移器(16)连接，第二输出端与第二掺铒光纤放大器(23)的输入端连接；所述第二频移器(16)、第一掺铒光纤放大器(17)、第二光隔离器(18)、第三偏振控制器(19)、光环行器(20)的第一输入端依次连接；所述第二掺铒光纤放大器(23)、第三光隔离器(24)及第四偏振控制器(25)依次连接；所述第四偏振控制器(25)的输出端与所述偏振合束器(22)的第二输入端连接；所述第二输入端口(12)将所述第一偏振控制器(5)的输出端与所述偏振合束器(22)的第一输入端连接；所述偏振合束器(22)的输出端与所述单模光纤(21)的输入端连接，所述单模光纤(21)的输入端与所述光环行器(20)的第二输入端连接；所述输出端口(13)将所述光环行器的输出端与所述第二偏振控制器(7)连接；

所述第一相位调制器(3)接收从所述矢量网络分析仪(10)输出的频率为f_RF的扫频微波信号和所述第一光耦合器(2)第一输出端输出的频率为f_c的光载波，并输出相位调制信号，所述相位调制信号包括频率为f_c的光载波与频率为f_c±f_RF的上下边带；

所述第一光耦合器(2)的第二输出端口输出的频率为f_c的激光进入所述布里渊动态光栅(6)后，经过所述第一频移器(14)，频率下移f_p变为f_c-f_p，并经过所述第二光耦合器(15)分束成两束激光泵浦光A和泵浦光B，泵浦光B经过所述第二频移器(16)，频率再次下移f_B变为f_c-f_p-f_B，其中，所述泵浦光A与泵浦光B偏振相同、频率相差f_B，在单模光纤(21)中发生受激布里渊散射效应，在单模光纤(21)中产生频率为f_B、移动方向与泵浦光A相同的声波场，声波场周期性地改变单模光纤(21)的折射率，从而形成布里渊动态光栅(6)。

2.根据权利要求1所述的高稳定超窄单通带微波光子滤波器，其特征在于，当所述相位调制信号的部分边带与所述泵浦光A的频率差满足相位匹配条件时，所述边带信号被布里渊动态光栅(6)反射，使所述相位调制信号的幅度平衡被打破。

3.根据权利要求1所述的高稳定超窄单通带微波光子滤波器，其特征在于，所述泵浦光A与所述泵浦光B以X偏振方向进入布里渊动态光栅(6)，所述相位调制信号以Y偏振方向进入布里渊动态光栅(6)，所述泵浦光A与所述相位调制信号传输方向相同。

4.根据权利要求1所述的高稳定超窄单通带微波光子滤波器，其特征在于，所述布里渊动态光栅(6)的输出信号依次进入所述第二偏振控制器(7)、偏振分束器(8)，由所述第二偏振控制器(7)调整其偏振态，使之从所述偏振分束器(8)的第一输出端口②输出光功率最大，以抑制同传输方向的所述泵浦光A。

5.根据权利要求1所述的高稳定超窄单通带微波光子滤波器，其特征在于，所述光电探测器(9)用于接收所述偏振分束器(8)的第一输出端口输出②的光信号，使失去幅度平衡的上下边带在光电探测器(9)中拍频产生相应的微波信号。

6.根据权利要求1所述的高稳定超窄单通带微波光子滤波器，其特征在于，所述滤波器的单通带中心频率f_pass＝f_p-Δf，其中，f_p为泵浦光A相对于光载波的频移量，Δf是满足相位匹配条件时相位调制信号的边带与泵浦光A的频率差；所述滤波器的3dB带宽Δf_pass≈Δf_BDG，其中Δf_BDG是所述布里渊动态光栅(6)反射谱的3dB带宽。

7.根据权利要求1所述的高稳定超窄单通带微波光子滤波器，其特征在于，所述第一光耦合器(2)和第二光耦合器(15)的分光比均为50％∶50％。

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