智能自稳定可编程微波光子滤波器的创新配置研究

《Laser & Photonics Reviews》：Intelligent Configuration of Integrated Microwave Photonic Filter Featuring Self-Stabilization and Programmable Response

本研究针对集成微波光子滤波器(IMPF)复杂耗能的手动调控难题，来自国内的研究团队开展了智能配置研究，实现了2-48 GHz中心频率调谐、0.66-4.15 GHz带宽重构、37.67 dB抑制比和234倍稳定性提升，同时具备17.50 dB·GHz?1滚降率和0.78形状因子，为微波光子信号处理的实际应用开辟了新途径。

　　

集成微波光子滤波器(Integrated Microwave Photonic Filter, IMPF)凭借其独特的宽工作带宽、灵活性和紧凑尺寸等优势，已成为先进微波系统的前沿研究方向。然而，复杂且耗能的手动调控操作严重制约了其实际应用推广。本研究首次通过实验验证了智能配置IMPF的创新方案，该方案同步实现了宽带中心频率可调谐、灵活带宽重构、自稳定特性以及优异的信道均衡能力。

研究人员通过提出的通用混合协同策略，充分释放了光学器件的硬件潜力，从而实现了多重性能的协同优化。实验结果表明：IMPF的中心频率可在2-48 GHz范围内连续调谐，覆盖微波S波段至Ka波段；带宽重构范围达0.66-4.15 GHz，抑制比最高达到37.67 dB。滤波器的滚降率和形状因子分别达到17.50 dB·GHz^?1和0.78的优异指标。

值得注意的是，即使未使用热电制冷器(Thermo-Electric Cooler)，IMPF在3小时内的最大中心频率漂移也从11.950 GHz显著降低至0.051 GHz，表明其中心频率稳定性提升了234倍。同时，研究还实现了IMPF通带形状的动态调节，可有效均衡频率相关衰落，最高可实现2.42 dB的通道内衰落补偿。这项突破性工作彰显了智能配置IMPF的巨大应用潜力，为微波光子信号处理技术的实用化发展开辟了新路径。