什么是光调制技术 微波光子滤波技术介绍

　　微波光子学概念最早于二十世纪九十年代提出，其所涉及的研究内容主要包含微波技术与光子技术两大部分。光子技术具备了抗电磁干扰、损耗低、易于在波长、空间、偏振多个光学参量上复用等诸多优势。而微波技术具有易于构建和重构，能实现与移动设备的互联等优点。

　　作为一个学科交叉融合的新型研究方向，微波光子学的基本理论基础与微波技术和光子技术的理论基础相同，都是电磁波波动理论。作为一个新的研究方向，微波光子学注重微波与光子在概论、器件以及系统上的结合。

　　微波光子学是一个新兴领域，其使用光子技术生成、处理和分析射频信号。它是一种能够实现在微波领域中无法实现的各种功能的技术。微波光子学中的关键技术有微波光子信号产生技术、光调制技术和微波光子滤波技术等。

　　光生微波技术在近几十年来已有诸多研究报道。其中外差法、电光调制法、光谐波滤波法、光电振荡器（OEO）等是主要的几种微波光子信号产生方法。外差法是比较简单的产生微波信号的方法，但是该方法产生的微波信号质量不理想。

　　电光调制法是产生微波光子信号最直接的方法，但产生的信号的质量跟随射频信号的质量，不易控制。光谐波滤波法产生微波信号的优势在于能有效克服外差法所产生的微波信号频率不稳定性和相位噪声性能差等问题。

　　目前，光电振荡器由于能够产生低相位噪声的高质量微波信号而受到广泛关注和研究。

　　光调制技术是指将射频信号通过某种手段加载到不同波长的激光光场上。实现光调制技术的手段主要包含直接调制法与外调制法。直接调制技术是对激光二极管的驱动电流直接进行调制，将微波信号直接加载到光场上。

　　间接调制法是利用外部电光调制器对某一波长的激光进行调制，使光载波携带上微波信号，实现电-光转换。外调制技术增加了调制带宽，但是同时使得系统变得复杂，而且需要更多的成本。

　　微波光子滤波技术主要是指在光域内对微波信号进行滤波处理，即将微波信号调制到光域，然后结合光学滤波技术及其他光学效应实现滤波，最后通过光-电转换输出滤波后的微波信号。

　　微波光子滤波器（MPF）作为微波光子滤波技术的关键器件，有着与传统电域滤波技术无法相比的优点，包括重量轻、频率调谐范围大、可重构等。微波光子滤波器不仅可以用来滤波，还可在微波频率测量和光频梳的产生等方面发挥重大作用。

　　随着微波光子学中各项技术的高速发展，实现了不同领域的优势互补，已经成为RoF 系统、雷达系统、电子对抗等诸多领域在电子信息系统性能提升、技术体制演进上的关键技术。下面主要介绍微波光子技术在RoF 系统、雷达系统、电子对抗等领域的应用及发展趋势。

　　微波光子技术因其宽带特性、高速性、并行性、小巧性等特点，高度符合电子战能力提升的要求。

　　21 世纪初以来，各国就已经有很多科研机构开始成体系地开展微波光子系统研究项目，开展了超宽带射频收发组件、多功能的微波光子信号处理器和高线性光子射频前端等重大技术研究项目，覆盖了微波光子系统组成的所有要素。

　　微波光子学技术对破解空间电子带宽中出现的瓶颈问题有着重要借鉴意义和使用价值，同时由于多项技术的重大突破，微波光子学技术将会在空间电子对抗中有着更广阔的应用前景。

　　编辑：黄飞