圖6為利用CFBG和光纖環構成啁啾光纖光柵環的可調諧IIR微波光子濾波器的結構。調制光信號注入耦合器中，耦合器的輸入端2和輸出端4通過光纖構成光纖環，在環中設置環行器，環行器的端口3串接若干個不同工作波長的CFBG，這樣光信號在光纖環中被CFBG陣列切割延時，并通過環行器返回到耦合器的輸入端2，得到不同的抽頭響應后通過耦合器的輸出端3輸出。改變輸入光的波長可以選擇不同的CFBG，這樣光信號在環中走的距離不同，延時就不同，從而改變濾波器的FSR。

圖6 可調諧IIR微波光子濾波器的結構

圖7為利用CFBG和光纖環構成啁啾光纖光柵環的可調諧陷波濾波器的結構，與可調諧IIR濾波器結構不同，在耦合器的輸出端3和4通過光纖構成光纖環，耦合器輸出的兩個強度相同的信號在環中沿相反方向傳輸，分別經過CFBG切割反射后經歷了不同的延時，并從耦合器的輸入端2輸出。兩個抽頭的光程差由相應的CFBG在光纖環中的位置和輸入光波長決定。由于采用的是CFBG，因此該陷波濾波器的FSR可連續調諧。與IIR結構相比，其主要缺點是:由于有1/2的光信號返回到原光信號的入射端，因而存在3dB的光損耗；同時，為了避免光反射進可調諧激光器，還需在光路中放置光隔離器。

圖7 可調諧陷波濾波器的結構

IIR濾波器和陷波濾波器均利用了啁啾光纖光柵環實現不同特性的濾波功能，且都可調諧。采用更多CFBG的濾波器，兩者可以實現更大范圍的調諧，但結構會更加復雜。另外可以通過控制CFBG在光纖環上的位置來保證調諧的精度。

3、結論

由于FBG具有獨特的波長選擇特性，因而可用來更加靈巧地構建微波光子濾波器，而在構成方式上，利用CFBG代替FBG可以實現連續調諧，且結構比較簡單；另外可以利用特殊結構的光纖光柵構成微波光子濾波器，但其制作比較復雜，精度難以控制，可以考慮用多個FBG代替特殊結構的光纖光柵實現特殊結構光纖光柵的濾波功能。近幾年來利用CFBG環構成微波光子濾波器的結構屢見報道，理論和試驗都證明，這種方式不僅結構簡單，而且濾波功能更完善，如果在光纖環中加入摻鉺光纖，可實現高Q 值和連續可調諧的微波光子濾波器，相信這將是微波光子濾波器的發展趨勢。

參考文獻
[1]王齊春，何建國. 微波光子研究動態[J]. 光電子技術，2002 ，22 (4) :206-210.
[2]李惠萍，王慶壓，秦莉，等. 光纖光柵特性分析[J]. 光電子·激光，2001 ，12 (1) :26-29.
[3]黃雯，韓一石，何賽靈. 光纖光柵最佳切趾函數的研究[J]. 光電子·激光，2002 ，13 (12) :1247-1251.
[4]楊亦飛，張偉剛，劉波，等. 一種新穎的寬帶可調光纖光柵濾波器[J]. 光電子·激光，2005 ，16 ( 8) : 910- 912.
[5]SANSONETTI P. Novel passive fiber grating based devices [C ]/ / Proceedings of 24th ECOC. [S. l.]: ECOC Press ，1998 (1) :187-188.
[6]嚴金華，何賽靈. 基于光纖光柵的用于光通信及傳感的一些器件研究[D] . 杭州:浙江大學，2007 :1-39.
[7]CAPMAN Y J ，NOVA K D. Microwave photonics combines two worlds[J]. Nature Photonics ，2007 (1) : 3192330.
[8]盧金躍，池灝，章獻民. 微波光子濾波器的理論和實驗研究[D] . 杭州:浙江大學，2006.
[9]ZHANG W，WILL IAMS J A R. Fibre optic bandpass t ransversal filter employing fiber grating arrays [J]. Electronics Letters ，1999 ，35 ( 12) : 1010- 1011.
[10]GWANDU B A L ，ZHAN G W ，WILL IAMS J A R. Implementation of microwave photonic filtering using a profiled super structured fiber Bragg grating and dispersive fibre [C ]/ / Proceedings of Microwave Photonics. 2002 : 113-116.
[11]HUNTER D B ，MINASIAN R A. High Q microwave optical filters using an active fiber grating pair structure [C ]/ / Proceedings OFC′97. [S. l .]: OFC Press ，1997 :340-341.
[12]池灝，章獻民，沈林放. 基于光纖環的可調諧微波光子濾波器[J]. 光電子·激光，2006 ，17 (1) :17-19.
[13]TA YLOR J D ，CHEN L R. Simple reconfigurable photonic microwave filter using an arrayed waveguide grating and fiber Bragg gratings [J]. IEEE Photonics Technology Letters ，2007 ，19 (7) :510-512.

作者：祁春慧、裴麗、郭蘭、吳樹強、趙瑞峰，北京交通大學，光波技術研究所，全光網與現代通信網教育部重點實驗室