光学梳状滤波器

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梳状滤波器

梳状滤波器
北京邮电大学刘光耀尹霄丽
1.梳状滤波器
梳状滤波器用来抑制周期性噪声或增强周期性信号分量，通过其用途可以分为梳状陷波器和梳状谐振器。
16个零点的梳状谐振器幅频特性曲线
8个零点的梳状陷波器幅频特性曲线
Hale Waihona Puke 2.梳状陷波器梳状陷波器对周期性的干扰信号加以陷波，可以应用于抑制市电及其各次谐波，其系统函数为
H1 z
b1
1 1 r
z N N z
N
,0
r
1
其中N为系统的零点个数，当r接近于1时，幅度响应在两个零点之间越平坦，其陷波效果越好，信
号失真越小。
2.梳状陷波器
3.梳状谐振器
梳状谐振器对周期性有用信号加以增强，而对其他无用信号加以抑制，可以应用于分离彩色电视的亮度及色度信号，其系统函数如下
H2 z b2
1 z N 1 rN zN
,0
r
1
3.梳状谐振器
学好信号与系统低通高通路路通
北京邮电大学信号与系统智慧教学研究组

梳状滤波器功能

梳状滤波器功能梳状滤波器是一种常见且实用的信号处理工具，广泛应用于音频、视频等领域，具有很多有用的功能。

本文将介绍梳状滤波器的功能及其在不同领域中的应用。

梳状滤波器的基本原理梳状滤波器是一种反馈式的滤波器，其基本原理是延迟输入信号并将延迟后的信号与原始信号进行相减，从而实现频率特性的调整。

通过调整梳状滤波器的延迟时间和反馈系数，可以实现不同的滤波效果，包括陷波、通带等。

梳状滤波器的功能1.频率选择：梳状滤波器可以选择特定频率的信号进行增强或抑制，常用于去除信号中的噪音或强调特定频率成分。

2.时域处理：通过调整梳状滤波器的延迟时间，可以实现时域上的信号平移或延迟，对信号进行时域处理。

3.音频效果：在音频处理中，梳状滤波器常用于实现混响、回声等特效，增强音频效果。

4.频率估计：梳状滤波器可以用于频率估计，通过观察滤波器的输出可以确定信号中的频率成分。

5.波形合成：梳状滤波器也可以用于波形合成，将不同频率的信号进行合成，生成新的波形。

梳状滤波器在不同领域中的应用1.音频处理：梳状滤波器在音频处理中被广泛应用，用于混响、均衡等效果的实现。

2.图像处理：在图像处理中，梳状滤波器可以用于图像增强、边缘检测等任务。

3.通信系统：在通信系统中，梳状滤波器可以用于信号解调、信号滤波等应用。

4.生物医学工程：在生物医学工程领域，梳状滤波器可以用于心电信号处理、脑电信号处理等。

总的来说，梳状滤波器是一种功能强大且多用途的信号处理工具，其在不同领域中都有着重要的应用。

通过合理的参数设置和应用场景选择，梳状滤波器可以发挥出最佳的效果，对信号处理和处理效果的改善具有重要意义。

《光学梳状滤波器》课件

《光学梳状滤波器》PPT 课件
光学梳状滤波器是一种新型的滤波器，能够在光学领域实现更精细的频谱控制。本课件将介绍光学梳状滤波器的概述、工作原理、设计及制备、实验结果、研究进展和研究前景。
概述
光学梳状滤波器简介
介绍光学梳状滤波器的定义、结构和原理。
优点和应用领域
探讨光学梳状滤波器的优点以及在通信、医疗和科学研究中的应用领域。
工作原理
光学梳状滤波器基本原理
解释光学梳状滤波器基于光学谐振腔的频谱控制原理。
工作过程简述
描述光学梳状滤波器的工作流程，包括输入光信号的滤波和产生梳状频谱的过程。
设计及制备
光学梳状滤波器的设计
介绍光学梳状滤波器的设计原则和参数选择，以实现特定的滤波功能。
制备工艺
讲解光学梳状滤波器的制备过程，包括材料选择、薄膜沉积和微纳加工等关键步骤。
实验结果
光学梳状滤波器的实验结果
展示实验中光学梳状滤波器产生的频谱，并讨论其滤波效果和性能表现。
实验结果分析
对实验结果进行解读和分析，评估光学梳状滤波器的性能优势和局限性。
研究进展
1
近期研究进展
Hale Waihona Puke 综述光学梳状滤波器在光学通信、生物医学和量子信息等领域的最新研究进展。
2
未来发展方向
展望光学梳状滤波器未来的发展趋势和应用前景，探讨可能的改进和创新方向。
结论
1 光学梳状滤波器的总结
总结光学梳状滤波器的工作原理、优点和应用，并强调其在光学领域的重要性。
2 研究前景展望
展望光学梳状滤波器未来的研究前景，探讨可能的发展方向和挑战。
参考文献
1 相关文献信息
列出相关的期刊论文、会议论文和专著，提供进一步了解光学梳状滤波器的参考来源。

(光学专业优秀论文)光学梳状滤波器技术研究

摘
要
摘要
波分复用技术（ＷＤＭ）对于光通信技术的发展起到了巨大的推动作用，以ＤＷＤＭ技术为核心的光传送网将成为电信网的主要传送平台。在密集波分复用
技术中，随着信道复用密度的提高，一种薪型光器件一一光学梳状滤波器
（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）应运而生。本文对实现光学梳状滤波器的几种主要技术方案进行了较为深入的理论分析，对ＭＧＴＩ型光学梳状滤波器进行了实验研究，取得了较好的结果。１、分析了ＭＧＴＩ型Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ滤波器的基本原理，讨论了输出光谱参数和设计参数之间的关系，获得了实现矩形化光谱的最佳设计参数；根据ＤＷＤＭ系统的实际要求，具体给出了信道阳Ｊ隔为５０ＧＨｚ的ＭＧＴＩ型Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ滤波器设计参数及其误差分析；从多镜Ｆ—Ｐ腔光谱特性出发，讨论了Ｇ—Ｔ腔的特性，进而分析了ＭＧＴＩ型Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ滤波器的色散特性：理论结合实验，分析了Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ滤波器中偏振分光镜偏振效应对器件隔离度的影响。２、设计了信道间隔为５０ＧＨｚ的ＭＧＴＩ型Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ滤波器，获得了该滤波器的原型器件；实验得到了该器件在ｃ波段两组交错分波的矩形化光谱，其纹波小于０．１ｄＢ，通过对器件时延的测量，间接获得了其色散特性；首次提出ＭＦＰＩ型不等带宽５０ＧＨｚ的Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ滤波器技术方案。３、分析了ＰＢＩ型Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ滤波器的基本原理，给出了一种ＰＢＩ型Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ滤波器结构；设计了５０ＧＨｚ光学梳状滤波器，实验得到了该器件两组交错分波类余弦输出光谱；采用不同光程差的晶体级联方案，实现了输出光谱平顶化。４、分析了ＦＭＺＩ型Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ滤波器的工作原理，其输出光谱曲线为类余弦函数；采用级联ＦＭＺＩ方案，实现了Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ滤波器的光谱平顶光谱输出；最后，基于偏振光干涉和多光束干涉原理，分析了ＢＧＴＩ型Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ滤波器工作原理，模拟了Ｇ．Ｔ腔部分反射系数ｒ与输出光谱的关系，获得了５０ＧＨｚＢＧＴＩ型Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ滤波器平顶化输出光谱。

梳状滤波器功能介绍

梳状滤波器功能介绍
梳状滤波器是一种常见的信号处理工具，主要用于频域滤波。

其名称源自其频率响应曲线上密集均匀的峰和谷，看起来像是一把梳子。

这种滤波器常用于调频调制解调器、数字电视接收器、无线通信等领域。

梳状滤波器的主要功能在于增强或者衰减特定频率成分，从而实现信号的去噪、滤波、频率选择等处理。

它通过将输入信号与一组延迟及权重不同的副本相加来实现频率响应。

这些延迟的副本叠加后，可以使得某些频率成分增强，某些频率成分抑制，起到滤波的效果。

在实际应用中，梳状滤波器经常用于去除信号中的周期性干扰或者噪声，以及在频率选择性通道中滤除不需要的频率成分。

通过调整梳状滤波器的延迟和权重参数，可以实现对信号频率响应的调节，从而使得特定频率成分得到增强或抑制。

梳状滤波器在数字信号处理中有着广泛的应用，比如在通信系统中，可以用来滤除相邻信道的干扰，提高信号的接收质量；在音频处理中，可以实现音频信号的降噪处理，提高音质；在图像处理中，也可以用于滤波去噪，提高图像清晰度等。

除了在信号处理领域应用广泛外，梳状滤波器也具有一些特殊的优点，比如它的滤波器特性十分清晰，易于设计和实现；另外，梳状滤波器结构简单，计算效率高，适用于实时处理等场景。

综上所述，梳状滤波器作为一种常见的信号处理工具，具有滤波、去噪、频率选择等功能，广泛应用于通信、音频、图像等领域。

其设计简单、效率高的特点使得它在实际工程中具有重要的地位和应用前景。

1。

梳状滤波器

频率响应的计算
梳状滤波器是一个线性时不变系统，因此指数函数是这一系统的特征函数。所以当输入信号x(n) 为指数函数的形式时
输出信号y(n) 的形式为：
代入上文中梳状滤波器频响满足的条件式，可得：
由于指数函数非零，波器
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信号处理领域中，梳状滤波器（英语：Comb filter，又称梳形滤波器）使一个信号与它的延时信号叠加，从而产生相位抵消。梳状滤波器的频率响应由一系列规律分布的峰组成，看上去与梳子类似。离散时间系统中的梳状滤波器满足下式：
其中τ 是一个表示延时的常量。梳状滤波器也可以在连续时间系统上实现。它的频率响应为：
频谱中的梳状峰值是因为系统周期的不连续性（极点），极点的位置满足：
应用
NTSC制式的电视信号解码器中以硬件（偶尔也有软件）实现了二维和三维梳状滤波器，以减轻杂色讯（dot crawl）等效应。梳状滤波器也被应用在地面无线通信系统中。梳状滤波器可以产生回声效应，若将延时设置为几个毫秒，则将此滤波器加在音频信号上，就可以作为圆柱形谐振腔的模型。因为这种谐振腔能够放大与它宽度相关的驻波对应的频率分量。

梳状滤波器介绍

梳状滤波器介绍
1. 普通梳状滤波器, 数字梳状滤波器, 3D数字梳状滤波器的直观区别:
通过篮子的篾条可以很明显地看出:
普通梳状滤波器的水平清晰度不错, 但是在垂直方向上不是很好.
数字梳状滤波器更好的进行亮色分离, 是图像的垂直清晰度得到了提高.
而3D数字梳状滤波器更将斜线方向的信号干净地分离, 这一点在篮子提手上表现得很明显
2. 没有智能梳状滤波器和有梳状滤波器的区别:
这就是为什么我认为电视机一定要具备梳状滤波器功能的原因.
4. 梳状滤波器有无的直观比较:
测试图比较:
无梳状滤波器，亮色串扰，高频信号丢失梳状滤波器，无亮色串扰，高频信号无损失（看不到高频信号）（可清晰地看清高频信号）。

1.2 梳状滤波器.

Interleaver的功能
功能：将一组入射的DWDM信号，按照奇偶波长分成两组输出。特点：通带特性好、串扰低。
Interleaver的应用
作为波段滤波器，将DWDM信号的通带间隔扩展为原来的两倍，降低对后续滤波器的设计要求。
用作波段滤波器，保留一半波长以备系统升级。
1.2 梳状滤波器
I1 cos2 ( / 2) 2 I sin ( / 2) 2
2nL f c来自I1, I2f (THz)
单级Interleaver的通带特性不好
冲击响应法分析
为了优化通带特性，将多个玻片叠在一起。输入一个光脉冲，通过1个玻片之后，在时间序列上得到2个光脉冲输出；输入一个光脉冲，通过n个玻片之后，在时间序列上得到n+1个光脉冲输出。光脉冲的叠加为一个有限冲击响应FIR系统：
定向耦合器的传输矩阵：
Aout cos B j sin out j sin Ain cos Bin
PLC型Interleaver的矩阵描述
光学延迟线：
e j / 2 Sd 0
相移器：
0 e j / 2
1.2 梳状滤波器
1.2.1 Interleaver的功能和应用 1.2.2 Interleaver的基本原理 1.2.3 基于双折射晶体的Interleaver 1.2.4 基于PLC技术的Interleaver 1.2.5 基于GTI干涉仪的Interleaver
PLC型Interleaver结构
1.2.1 Interleaver的功能和应用 1.2.2 Interleaver的基本原理 1.2.3 基于双折射晶体的Interleaver 1.2.4 基于PLC技术的Interleaver 1.2.5 基于GTI干涉仪的Interleaver

1.2 梳状滤波器

用作波段滤波器，用作波段滤波器，保留一半波长以备系统升级。系统升级。
1.2 梳状滤波器
1.2.1 Interleaver的功能和应用 Interleaver的功能和应用 1.2.2 Interleaver的基本原理 Interleaver的基本原理 1.2.3 基于双折射晶体的Interleaver 基于双折射晶体的Interleaver 1.2.4 基于PLC技术的Interleaver 基于PLC技术的Interleaver 1.2.5 基于GTI干涉仪的Interleaver 基于GTI干涉仪的Interleaver
j 2 1 2
ϕk
N H ( z ) = ∑ ak z −k z N / 2 k =0 格状光路传输函数：格状光路传输函数： N F ( z ) = ∑ bk z −k z N / 2 k =0
PLC型Interleaver的解析 PLC型Interleaver的解析
[ N −1] N −1 N −1 − k ( N −1) / 2 ( z ) = ∑ ak z z H k =0 N −1 F [ N −1] ( z ) = ∑ b N −1 z − k z ( N −1) / 2 k k =0
I1 = cos 2 (δ / 2) I 2 = sin 2 (δ / 2)
δ=
2π∆nL f c
I1, I2
f (THz)
单级Interleaver的通带特性不好的通带特性不好单级
冲击响应法分析
为了优化通带特性，将多个玻片叠在一起。为了优化通带特性，将多个玻片叠在一起。输入一个光脉冲，通过1个玻片之后，在时间序列上得到2个光脉冲输出；输入一个光脉冲，通过个玻片之后，在时间序列上得到个光脉冲输出；个玻片之后个光脉冲输出输入一个光脉冲，通过n个玻片之后在时间序列上得到n+1个光脉冲输出。个玻片之后，个光脉冲输出。输入一个光脉冲，通过个玻片之后，在时间序列上得到个光脉冲输出光脉冲的叠加为一个有限冲击响应FIR系统：系统：光脉冲的叠加为一个有限冲击响应系统

梳状滤波器原理

梳状滤波器原理梳状滤波器是一种数字滤波器，它的原理是利用周期性的采样信号对输入信号进行采样，然后通过对采样信号进行加权平均来实现滤波的目的。

梳状滤波器的名称来源于其输出信号的频谱形状，它类似于一把梳子，因此被称为梳状滤波器。

梳状滤波器的结构非常简单，它由一个延迟线和一组加权系数组成。

输入信号经过延迟线后，与一组加权系数相乘，然后加权平均得到输出信号。

这组加权系数的作用是对输入信号进行滤波，不同的加权系数可以实现不同的滤波效果。

梳状滤波器的工作原理是基于采样定理，即在采样频率为2倍信号最高频率时，可以完全还原原始信号。

因此，如果输入信号的频率超过了采样频率的一半，就会出现混叠现象，即高频信号被混叠到低频区域。

梳状滤波器利用这一原理，通过周期性的采样信号对输入信号进行采样，然后对采样信号进行加权平均，从而实现滤波的目的。

梳状滤波器的优点是结构简单、计算量小、实现方便。

它可以实现高通、低通、带通和带阻滤波等多种滤波效果。

另外，梳状滤波器还可以用于信号的采样率转换，即将一个采样率的信号转换为另一个采样率的信号。

梳状滤波器的缺点是在滤波过程中会出现振铃现象，即在滤波器的截止频率附近会出现周期性的波动。

这是由于梳状滤波器的频率响应具有周期性的特点所导致的。

为了减少振铃现象的影响，可以采用窗函数等方法对加权系数进行调整。

总之，梳状滤波器是一种简单而有效的数字滤波器，它的原理是基于采样定理，通过周期性的采样信号对输入信号进行采样，然后对采样信号进行加权平均，从而实现滤波的目的。

梳状滤波器具有结构简单、计算量小、实现方便等优点，可以实现多种滤波效果和信号的采样率转换。

但是，它也存在振铃现象的缺点，需要采取相应的措施进行调整。

法布里_珀罗型光学梳状滤波器的设计

第31卷　第1期2004年1月中　国　激　光CHI NESE JOURNA L OF LASERSV ol.31,N o.1January ,2004文章编号:025827025(2004)0120074203法布里2珀罗型光学梳状滤波器的设计邵永红,姜耀亮,郑　权,钱龙生(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130021)摘要　提出了一种新型光学梳状滤波器,它由双G ires 2T ournois 谐振腔代替Michels on 干涉仪的两个全反射镜构成。

基于Michels on 干涉原理,给出了零畸变、高信道隔离度、宽平坦带宽、高一致性、结构简单、性能稳定的光学梳状滤波器的设计原理。

设计了信道间隔为50G H z ,畸变<0105dB ,1dB 带宽大于0138nm ,相邻信道间隔离度大于23dB 的光学梳状滤波器。

关键词　光电子学;光学梳状滤波器;G ires 2T ournois 谐振腔;Michels on 干涉仪中图分类号　T N 929111 文献标识码　ADesign of I nterleaver Using F abry 2Perot I nterferometerSHAO Y ong 2hong ,J I ANG Y ao 2liang ,ZHE NG Quan ,QI AN Long 2sheng(Changchun Institute o f Optics ,Fine Mechanics and Physics ,The Chinese Academy o f Sciences ,Changchun ,Jilin 130021,China )Abstract A novel Interleaver using a m odified Michels on interferometer in which its reflecting mirrors are replaced by tw o G ires 2T ournois res onators is presented.On basis of the theory of Michels on interference ,a designing principle of the interleaver which has square 2like frequency response with zero ripple ,wide flat 2top ,unity contrast ,simple structure ,and stable performance is given.The device which possesses channel spacing of 50G H z ,ripple less than 0.05dB ,1dB bandwidth m ore than 0.38nm ,and close channel is olation m ore than 23dB has been designed.K ey w ords optoelectronics ;interleaver ;G ires 2T ourn ois res onator ;M ichels on interferometer 收稿日期:2002205216;收到修改稿日期:2002207208 基金项目:国家863计划项目(8632307222252)和中国科学院光电科技集团项目(KG CX 22405)资助课题。

一种新型的全光纤平顶光学梳状滤波器

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第２（ｌ期）期总第２
光子技术
２０年６０６月
一
种新型的全光纤平顶光学梳状滤波器
罗玖田，曾庆科，秦子雄，周春新，黄权
（广西师范大学物理与电子工程学院，桂林５１０）４０４
摘
２Ｉｔｌａｅｎｅｅｖｒ的应用及实现方案ｒ
光学梳状滤波器是指具有相同间隔多个性能相同的透射式或反射式光学信号通路元，在光电子以及光纤通信领
域，光学梳状滤波器具有许多重要的应用、。它的作用是把密集波分复用（ＷＤＭ）信道按照奇偶分离或者合并，Ｄ然后再采用原来使用的复用／复用技术进行分波和合波，如图ｌ解所示。
Ｌ入３０，７
∞
入入０７
∞ Ｌ
）
ｌｌ一ｌｌ
入
ｌ入３入５入 ∞ ｒ－－Ｉ
）ｆｌｌｌ６丌ｌｌｌｌ１ｌ［１－Ｉｌｌｔｌｌ１３ｌｌｌ ∞ ｌｌｌｌ［ｌｌ几．＂ｌＺ
ｌ ∞ 亡
堪金项目：广西高校百名中青年学科带头人资助计划；广西自然科学基金（桂科回０４０１；广西师范大学校重点基金。４１１）１
维普资讯
７０
光子技术
２０年６０６月
有熔锥非平衡ＭａｈＺｈｄｒｃ— ｅｎｅ干涉仪型梳状滤波器属于全光纤型无源器件，与其它类型相比，最大的优点就是和光其纤耦合效率比较高、信道均匀性好、偏振无关、色散特性较好、制作工艺简单和生产成本低，但是其单级带通形状

梳状滤波器工作原理

梳状滤波器工作原理梳状滤波器对于画面质量是非常重要的一个技术。

一开始,接收视频的Video端子是Composite端子(比如RF射频接口和AV接口),它所能接收的信号叫Composite VideoSignal,即混合视频信号(也称复合信号)。

因为这个Composite(混合)信号包括了亮度(Luminance,用字母Y表示)和色度/彩度(Chrominace)两方面的信号,视频电路要做的工作就是Y/C进行分离处理,目前的梳状滤波器是在保证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方法,其内部有许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带,只让某些特定频率范围的信号通过,因为其特性曲线象梳子一样,故人们称之为梳状滤波器。

图2-6-1 梳状滤波器框图梳状滤波器主要由延迟线和相加电路、相减电路构成的，用以分离FU 和±FV。

一个实际的梳状滤波器电路如图2-6-1所示。

其中V1为延时激励放大器，DL为延迟线，T1为裂相变压器、L1为调谐电感，C2为耦合电容。

色度信号F经电容C1耦合加于V1基极，经放大后由集极输出，再经延迟线由A点加至裂相变压器T1上端，取自Rw的直通信号经C2耦合加至T1中点，这样可在输出端分别得到相加和相减输出。

将直通信号和延迟信号分别以un和un-1表示，其输出电压的合成原理图如图4-32等效电路所示。

调节Rw可保证两信号幅度严格相等，输出分离更彻底。

延迟线DL多为超声延迟线，它由输入、输出压电换能器和延迟介质组成。

压电换能器由多晶压电陶瓷薄片制成，当信号加到输入压电换能器两端面的电极上时，输入信号在延迟介质中激起机械振动，形成超声波。

延迟介质多为熔融石英或玻璃，超声波在玻璃中传播速度较低，再将其制作成如图4-33形式，经多次反射超声波方到达输出换能器还原为电信号，这样使可大大地缩小延迟线体积。

为使超声波按规定的路径传播，减少不规则反射引起的干扰杂波，在延迟线表面涂有若干吸声点，吸声点所涂吸声材料为橡胶、环氧树脂和钨粉配制而成。

梳状滤波器的特点有哪些

梳状滤波器的特点有哪些梳状滤波器是一种常见的数字信号处理滤波器，其优点和特点在信号处理中发挥着重要的作用。

在实际应用中，人们会根据不同的需求选择不同类型的滤波器，其中梳状滤波器因其独特的性能而备受青睐。

首先，梳状滤波器的最显著特点之一是其频率响应图像呈现出一组尖峰状的特征。

这种特殊的频率响应特性使其在滤波器设计中具有独特的优势，特别适用于在频率选择性滤波器方面的应用。

梳状滤波器的频率响应图像通常表现为一组等间隔的零点和极点，这种规则的排列形式使得梳状滤波器在信号处理中具有独特的优势。

其次，梳状滤波器在信号处理系统中能够实现对频谱的精准控制。

通过调整梳状滤波器的参数，如间隔距离、极点数量等，可以有效地调节滤波器的频率响应特性，实现对信号频谱的需求匹配。

这使得梳状滤波器在音频处理、通信系统等领域中得到广泛应用，有效地实现对信号频谱的精确调整。

另外，梳状滤波器还具有廉价易实现的特点。

相比于某些复杂的滤波器结构，梳状滤波器通常采用简单的多项式形式，使得其设计和实现成本相对较低。

这也为梳状滤波器在实际应用中的推广提供了便利条件，尤其适用于对成本要求较为敏感的应用场景。

此外，梳状滤波器还在消除周期性干扰信号方面表现突出。

由于梳状滤波器频率响应图像中的零点和极点间隔规则性，这使得梳状滤波器在周期性信号处理中表现出色，能够有效地过滤掉干扰信号，提高系统抗干扰能力。

这一特性使得梳状滤波器在通信系统、雷达系统等频谱繁忙、干扰频繁的环境中有着广泛的应用前景。

综上所述，梳状滤波器以其独特的频率响应特性、精准的频谱控制能力、廉价易实现以及优异的抗干扰性能而备受青睐。

在数字信号处理和通信系统中，梳状滤波器作为一种重要的滤波器类型，为信号处理工程师提供了更多的设计选择，极大地丰富了信号处理领域的工具箱。

1。

双光纤方向耦合器组成的梳状滤波器

ＺＨＥＮＧ．ｕ，ＬＵＹｕｆＨｕａ．ｉｉｗｅ
（ｃｏｌｆｎｏｍｔｎ＆ＥｅｔｃｌｎｉｅｒｇＬｎｈｕＪｏｏｇＵｉｒｉ，Ｓｈｏｉｒａｉｏｆｏｌｒａｇｎｅｉ，ａｚｏｉｔｎｖｓｙｃｉＥｎａｎｅｔ
Ｌｎｈｕ７０７，ｈｎａｚｏ３００Ｃｉａ）
△ ２／ ’输出消光比、波长隔离度，已适用不同的应用要求。
关键词：应用光学；梳状滤波器；光纤方向耦合器；法布里一珀罗腔
中图分类号：Ｔ７３Ｎ１文献标识码：Ａ
Ｃｏｍｂｆｔｒｂｓｄｏｗｏｆｂｒｄｒｃｉｎｌｏｐｅｓ —ｉｅａｅｎｔｅｉｅｔａｕｌｒｌｉｏｃ
了详细讨论。模拟与分析表明，在一定条件下，输出光谱半宽度 △ Ｉ、出消光比以及波长隔离／输２
度等仅与耦合器的耦合比系数有关，具有明显的法布里一珀罗腔多光束干涉的特点，耦合比系数
非常类似法布里一珀罗腔中的反射率，通过控制耦合比系数可以调节滤波器的输出光谱半宽度
ｒｆｃｏａｉｏｅＦｂｙＰｒｔｃｖｔ．ｙｃｎｒｌｎｅｃｕｌｒｔｄｌｓｗａｄｕｔｈｅｅｔｎｒｔｆｈａｒ—ｅｏａｉＢｏｔｌｇｔｏｐｅａｉｍｏｕｕ，ｅｃｎａｊｓｔｅｌｉｏｔｙｏｉｈｏ
ｏｔｕｐｃｒａｆｄｈＡ／、ｏｔｕｘｉｃｉｎｒｔｎｖｌｎｔｉｉｉｎｌｔｉｒｅｔｈｕｐｔｅｔａｈｌｔ２１ｓｗｉ２ｕｐｔｅｔｔａｉａｄｗａｅｅｇｈｄｖｓｏｉｎｏｄｒｏｆｅｎｏｏｍｉｔｉｔｄｆｅｅｔｐｌｄｉｔｎｉｎ．ｉｒｎｐｉｅｔｓｆａｅｎｏ

薄膜多腔滤光片型梳状滤波器的设计

* * 8%9:;<：=>:=?:@AB>CD BE?9:;<3 AE9 收稿日期： "!!"%((%"! ；收到修改稿日期： "!!$%!(%(#
"* 设计原理
使用固体间隔层制作薄膜法布里珀罗滤光片
3 期N N N N N N N N N N N N N 陈海星等： N 薄膜多腔滤光片型梳状滤波器的设计N N N N N N N N N N N N N N
薄膜多腔滤光片型梳状滤波器的设计
陈海星* 顾培夫* 李海峰* 章岳光* 沈伟东
（浙江大学现代光学仪器国家重点实验室，杭州 $(!!"+ ）
摘要： * 介绍了一种通过使用多个薄膜法布里珀罗滤光片的叠加来实现密集波分复用中使用的梳状滤波器的设计的新方法。采用间隔层为熔融石英的薄膜法布里珀罗滤光片作为基本结构的光学梳状滤波器可以比较容易地控制各腔的厚度，因而能精确地达到波分复用系统中波长间隔非常窄的要求。分析了如何确定间隔层厚度和各法布里珀罗腔的反射镜的反射率以及它们之间的匹配问题，最后给出了与设计吻合较好的实验结果，制作的梳状滤波器在 , 波段的信道间隔为 (!! -./，相邻通道窜音小于 0 "’ 12，最小插入损耗约 0 !3 ’ 12。关键词： * 薄膜光学；梳状滤波器；法布里珀罗腔；密集波分复用中图分类号：4’5’3 ’ 6 )"00’/6, 2.,60(3) *+ ,-.,("),/0’1 "/0,(1,’7,(
!"#$ 8 59, 69’(’60,(":’0"*/ *+ ’ 2"/#1, 69’//,1
这是由几方面的原因引起的：首先，作为间隔层材料的熔融石英的厚度是一个很重要的参量，而实际加工的精度使得厚度值和理论设计肯定有偏差，按 ; <$ 8 => 处带宽要求在 <$ ?@ /)，中心波长为 ?88< /)计算，由（?）式得到间隔层厚度误差须控制在 A B$ 48C。所以实际测试曲线会因间隔层的厚度误差而与设计产生偏离。其次，测量时，由于光路调整的误差，使得入射光束不是正入射而是以微小的角度入射到薄膜梳状滤波器的表面，这样有效厚度实际也变小了，因此，中心波长也会朝短波方向偏离。最后，由于间隔层材料熔融石英的色散存在（其在 ?$ 8% !) 处为 ?$ 444@D !)， ?$ BB !) 处为 ?$ 44@BD !)），因而随波长的增大，间隔层的实际光学厚度变小，透射光谱也随着波长的增加朝短波方向移动，虽然这种色散引起的波长偏移可以通过调

光学滤波器详解

工作原理
0 /2
L
0 0 /2 /2 0 /2+L + /2
从端口1输出的光：途径下臂的光相对上臂的相位差为/2 + L + /2
0 /2 0 /2 /2 /2 0 /2+L
如果在输入端的波长满足L = k (k为奇) 两个支路的光在上输出端口相差2的整数倍，在下端口的光相差的整数倍，因此，光最终从上端口输出如果在输入端的波长满足L = k (k为耦) 那么光信号由下输出端口输出因此不同的波长可以解复用到不同输出端
相移
Mach-Zehnder型滤波器
对输入信号进行分路的 3dB耦合器
长度相差L的两根波导，用来在两臂间产生与波长有关的相移
在输出端将信号复合的 3dB耦合器
通过分裂输入光束以及在一条通路上引进一个相移，重组的信号将在一个输出端产生相加性干涉，而在另一个输出端产生相消性干涉，信号最后只会在一个输出端口出现。
Eout,1 =j[Ein,1(1)sin(1L/2)＋Ein,2(2)cos(2L/2)]
Eout,2 =j[Ein,1(1)cos(1L/2)－Ein,2(2)sin(2L/2)]
利用传输矩阵进行分析(4)
场强：Pout,1=sin2(1L/2)Pin,1+cos2(2L/2)Pin,2
1 1
2 2 1
能量将耦合至波长与入射波相同的反向传输的散射中--反射式滤波器FBG
FBG:
length
Period
反射中心波长
2neff
纤芯的有效折射率
光栅周期
根据不同的折射率分布，FBG分类：
1. 均匀的Bragg光栅：