微波光子滤波器是微波光子学领域的重要器件,其高带宽、抗电磁干扰、无高速信号的光电和电光转换,及能够克服电子瓶颈等优点,引起了人们的广泛兴趣。本文重点研究了微波光子滤波器的结构设计,通过实验仿真说明各类结构的优缺点及其在各方面的应用。本文的主要内容和创新工作如下:1.概述了微波光子学和ROF系统的形成和特点,并简单说明了微波光子学的研究领域和ROF系统的应用,介绍了研究微波光子滤波器的意义。2.研究微波光子滤波器的滤波原理,分析滤波器的基本结构,对涉及滤波器常用的器件光纤光栅和调制器进行仿真研究。通过仿真得到了光纤光栅的光谱图、色散图、时延图以及啁啾量、长度等关键参数对其光谱的影响图,从而得到了光栅参数与光栅反射率以及带宽的变化关系。在此基础上分别研究了基于光纤光栅和基于调制器的微波光子滤波器,通过仿真得到滤波器的频率响应图以及陷波深度。对基于光纤光栅的微波光子滤波器,分析得到滤波器最大陷波深度时对应的光纤光栅的反射率。3.介绍微波光子滤波器的设计原理,举例说明利用正抽头得到负抽头滤波器的方法。提出一种全新的结构——基于级联调制器的滤波器,利用第一个调制器把单波长的光源变为多载波的光源,从而提高了滤波器的Q值,基于这种结构进行仿真分析,得出只考虑2个边带和4个边带的频率响应图,从图中可以看出陷波深度能达到50dB。4.详细分析了ROF系统中由激光器和射频振荡器引起的噪声,理论推导得到载波噪声比,分析了加入微波光子滤波器对ROF系统的性能改进,即可以滤除ROF系统中由激光器和射频振荡器引起的噪声,通过仿真得到的眼图证明了ROF系统中滤波器的作用,达到了预期的效果。另外还分析了微波光子滤波器在雷达系统和光通信系统中的应用。