● 摘要
随着半导体激光器、高速电光调制器和探测器、集成光学、光纤光学、微波天线、微波集成电路等技术的迅速发展，出现了一门新兴的交叉学科——微波光子学。微波光子滤波系统以其高带宽、低损耗、抗电磁干扰等优点广泛应用于各个领域。由于光纤光栅具有良好的波长选择性和滤波特性，作为光延迟线可以灵活构建具有不同功能的微波光子滤波系统，成为几年来光通信领域研究热点之一。
不同应用领域需要的延迟量不尽相同。目前常用的可变光延迟线的延迟只是离散变化，延迟步长在几十皮秒到几百皮秒量级，这样大大限制了光延迟线的应用，并且经过多年的发展离散型延迟技术已经较为成熟。利用超长啁啾光纤光栅可以实现连续调谐的大延迟量，因此开展连续调谐光延迟的相关技术研究具有重要的应用价值。本论文就是围绕超长啁啾光纤光栅在微波光子滤波系统中的控制和应用展开的。
本论文以实现大延迟连续可调为目标，微波光子滤波系统采用了超长啁啾光栅作为延迟线。论文完成了基于超长啁啾光纤光栅连续可调光延迟线的系统设计，并进行了理论和实验验证，结果表明该方案切实可行，为下一步工程的实现打下了良好的基础。论文取得的主要成果如下：
1.超长啁啾光纤光栅的研究。通过微波光子滤波系统中延迟线技术的国内外研究进展，分析了微波光子滤波技术和啁啾光纤光栅实现连续调谐光信号时延技术的原理和特点，确定了以超长啁啾光栅作为微波光子滤波系统中的延迟线的方案。
2.微波光子滤波系统的搭建。首先针对系统中重要的光学元件超长啁啾光纤光栅进行了理论和实验研究，为本论文研究工作的开展奠定了理论基础；并针对延迟线的封装结构和温度调谐电路进行了设计，搭建了基于超长啁啾光栅延迟线的微波光子滤波系统。
3.滤波系统光延迟线的调谐实现。对连续可调光延迟线单元和连续可调光延迟线整体系统进行了波长调谐实验及延迟量的测量，实现了温度在15°C到55°C范围调谐时，光栅反射谱连续平移量为0.412nm，满足延迟量在0~514.4ps范围内连续可调，延迟精度可达12.86ps/°C。