of the bandpass can be programmed providing full amplitude and wavelength tunability of the resonances that compose the shaped spectrum and, therefore the time characteristics of the burst signal. Some interesting figures of the chip are the fol-lowing: SOI technology with a footprint of 0.1 mm x 1.2 mm, total optical loss of the PIC: 25 dB with a main contribution (10 dB) from each fiber to chip coupling interface. Tuning speed (millisecond to microsecond range). The most salient feature of this configuration is its versatility in terms of the burst shape which can be reconfigured and the output central frequency which can be easily tuned up to 60 GHz Another application field of interest is the photonic generation of chirped microwave pulses featuring a broad frequency operation range and high values of time-bandwidth product. Several applications benefit from these features, such as spread spectrum communications, pulsed compression radars or tomography for medical imaging [94]-[96]. We can find an approach to implementing microwave pulse compression using a photonic microwave filter with a fiber Bragg grating with a specific nonlinear phase response [94]. The key advantage of this approach is that the system can be implemented using pure fiber-optic components, which has the potential for integration. Also, chirped microwave pulses can be generated using nonuniformly spaced multiwavelength source and a length of dispersive fiber [95] and employing broadband optical sources with dispersive elements which second order dispersion is not negligible [96]
MWP signal processors have been proposed by researchers from Purdue University for the simultaneous waveform com- pression and dispersion post-compensation of ultrawideband antenna links [97] where, even, if the antenna gains are fre- quency independent, the propagation medium is dispersive. This has been achieved by using a RF photonic phase filter shown in Fig. 18. Initially, the impulse response of the antenna link was obtained using a 30 ps pulse [see Fig. 18(a)]. The dispersed RF signal detected by the antenna was then amplified by a broadband RF amplifier and then up-converted to optical frequencies using a MZ-modulator. The output of the MZ-mod- ulator was the injected to an SLM [97]. Only the phase of the optical signals was controlled, yielding a programmable MWP phase filter that allowed the realization of any arbitrary phase response. Fig. 18(b) shows the compressed voltage pulse with duration of 65 ps full-width at half-maximum (FWHM) (blue curve). The RF peak power gain was 5.52 dB. Assuming an ideal photonic phase filter with no limitations the pulse could be compressed up to 64 ps FWHM yielding a 8.67 dB of power gain (red curve) [97].
To experimentally validate the phase filter in radar applica- tions, two propagation paths, line-of-sight and reflection from a target, were implemented [see Fig. 18(a)]. The antennas were placed separated by about 1 m and they were tilted upwards in order to obtain two paths with equal transmission amplitude. The target was implemented using a metal plate placed 19 cm away from the line-of-sight path. The response from the two paths is displayed in Fig. 18(c). As it can be seen it was not precise enough to specify the presence of a target and its loca- tion. Fig. 18(d) shows the link response after applying the MWP phase filter. Two distinct pulses are clearly resolved, with sepa- ration of about 223 ps, which was in reasonable agreement with the calculated value [97].
A microwave bandpass differentiator is another key appli- cation recently proposed. A version based on an FIR photonic
microwave delay-line filter with nonuniformly spaced taps has been reported and experimentally demonstrated [98]. Fig. 19(left) shows the ideal response of a differentiator, while Fig. 19(a) displays the FIR of the required bandpass differen- tiator using uniformly spaced taps and Fig. 19(b) shows the FIR using nonuniformly spaced taps.
The six taps were generated using six wavelengths traveling through a dispersive fiber. The spectrum of the six-wavelength laser array is shown in Fig. 20(a). The measured magnitude and phase responses of the differentiator are shown in Fig. 20(b) and
(c), respectively. The time delay has been chosen to obtain the center frequency of the passband filter at 9.95 GHz. The simu- lated magnitudeandphase responseof thesix-tap FIRfilterhave been calculated using uniformly spaced taps generated with the coefficients shown in Fig. 19 (Lower right). To show recon- figurability of the differentiator a similar implementation has been done at the center frequency of 8.53 GHz. Fig. 20(d)–(f) shows the taps and the magnitude and phase responses of the differentiator.
A broadband incoherent light, previously filtered, is tempo- rally modulated by the microwave signal to be transformed. The output is injected to a linear optical dispersive medium. In order to achieve the desired impulse response, the output from the dispersive medium is filtered with a dispersion-unbalanced op- tical interferometer as shown in the upper part of Fig. 21. A balanced detection scheme was used to cancel out the common background light. To validate the concept a real-time Fourier transformation (RTFT) of GHz-bandwidth microwave signals was implemented [100], including a square-like waveform, a sinusoidal pulse and a double pulse waveform.
Another example of application is connected to microwave radars where the pulses are usually phase-coded and a matched filter (correlator) is used to detect the signal. A nonuniformly spaced MWP delay-line filter has been proposed in for this ap- plicationin[99].
An interesting field for the MWP application is the develop- ment devices performing a real time operations over microwave signals [100]–[103]. A first example is the Fourier transforma- tion (RTFT) in the microwave region [100].
The lower part of Fig. 21 shows the experimental results for the RTFT of a sinusoid electrical pulse: The measured input
intensity waveform after light modulation, and the measured intensity waveform at the output of the created microwave dispersive filter. The measured waveform in full time scale is also shown in the inset together with the numerically cal- culated Fourier transform amplitude of the measured input time waveform. A second example is a method for ultrafast photonic time-intensity integration of an arbitrary microwave temporal waveform which has been demonstrated [101]. The
method is based on the superposition of mutually incoherent, continuously time-delayed replicas of the optical intensity waveform to be processed.
Finally, in connection to telecommunication applications, it is worth noticing a transceiver design based on the adaptation of a selective MWP filter by the incorporation of a tunable inter- ferometric structure between the light source and a phase mod- ulator. This transceiver offers the possibility to transmit and se- lect SCM electrical signals in a frequency range established by the phase-to-intensity conversion response [104].
VII. SUMMARY,CONCLUSIONS, AND FUTURE DIRECTIONS
We have presented and reviewed the most significant ad- vances in the field of MWP signal processing developed during the last years. Special attention has been paid to describe the novel techniques developed in order to overcome the major limitations of these subsystems under incoherent regime. The new and emergent field of integrated MWP filters has been presented and though still in its infancy, it is clearly an exciting future direction of research. The considerable development of this field during the period under review has crystalized as well in a number of novel application fields, both in the time and the frequency domain, some of which have been presented and reviewed as well. Next years will for sure witness novel efforts directed towards the implementation of a fully integrated MWP signal processor on a chipset. Novel materials and the exploitation of nonlinear effects in integrated waveguides will most probably enable future developments. This will, no doubt, open the way to new and cost-effective subsystems capable of supporting current application needs as well as future ones yet to be unveiled.
ACKNOWLEDGMENT
The authors would like to thank Prof. R. Minasian, Dr.
E. Chan (University of Sydney), Prof. A. M. Weiner (Purdue University), Prof. J. Yao (University of Ottawa), Prof. J. Azaña (INRS, Canada), and Dr. B. Vidal (UPVLC) for their support in the preparation of this manuscript.
ของ bandpass สามารถตั้งโปรแกรมให้ขนาดเต็มและความยาวคลื่น tunability ของ resonances ที่ประกอบด้วยรูปคลื่นและ ดังนั้นเวลาลักษณะของสัญญาณระเบิด ตัวเลขที่น่าสนใจของชิปเป็นสีขาว lowing : ซอยเทคโนโลยีกับรอยเท้าของ 0.1 มม. x 1.2 มม. , การสูญเสียแสงรวมรูป :25 dB ที่มีผลงานหลัก ( 10 dB ) จากแต่ละเส้นใยชิปการเชื่อมต่ออินเตอร์เฟซ การปรับแต่งความเร็ว ( เสี้ยววินาทีต่อวินาทีช่วง )คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของการตั้งค่านี้คือความเก่งกาจของในแง่ของระเบิดรูปทรงที่สามารถรองรับและออกกลางความถี่ที่สามารถปรับได้ถึง 60 GHz อีกเขตที่น่าสนใจคือ การสร้างโฟโตนิคของไมโครเวฟ พัลส์ที่มีการร้องตอบช่วงความถี่กว้างและค่าสูงของผลิตภัณฑ์แบนด์วิดธ์ครั้งประโยชน์การใช้งานหลายจากคุณสมบัติเหล่านี้ เช่น การสื่อสาร การแผ่สเปกตรัม , พัลอัดเรดาร์หรือเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ทางการแพทย์การถ่ายภาพ [ 94 ] - [ 96 ] เราสามารถหาแนวทางในการ บีบอัด ชีพจร ไมโครเวฟ ใช้กรองด้วยตะแกรงไฟเบอร์แบร็กโฟโตนิกส์ ไมโครเวฟ พร้อมระบุเฟสแบบไม่เชิงเส้นการตอบสนอง [ 94 ]ประโยชน์ที่สำคัญของวิธีการนี้คือ ระบบที่สามารถดำเนินการโดยใช้ส่วนประกอบไฟเบอร์จักษุบริสุทธิ์ ซึ่งมีศักยภาพในการบูรณาการ นอกจากนี้สามารถสร้างขึ้นโดยใช้ไมโครเวฟร้องตอบโดย nonuniformly เว้นระยะ multiwavelength แหล่ง และความยาวของเส้นใยกระจายตัว [ 95 ] และการใช้บรอดแบนด์แสงกับองค์ประกอบที่ 2 แหล่งกระจายตัวเพื่อกระจายไม่กระจอก [ 96 ]
ตัวประมวลผลสัญญาณ mwp ได้ถูกเสนอโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Purdue สำหรับพร้อมกันสัญญาณ com - pression การโพสต์การอัลตร้าไวด์แบนด์เสาอากาศลิงค์ [ 97 ] ที่ไหน แม้หากเสาอากาศกำไรเป็น fre - quency อิสระ จึงเป็นสื่อที่กระจายตัว นี้ได้รับการประสบความสำเร็จโดยการใช้ RF โฟโตนิกส์เฟสจึง lter แสดงในรูปที่ 18 . ในตอนแรกกระตุ้นการตอบสนองของเสาอากาศลิงค์ได้รับการใช้ 30 PS ชีพจร [ ดู 18 รูป ( a ) ] การกระจายสัญญาณ RF ที่ตรวจพบโดยเสาอากาศแล้ว ampli จึงเอ็ดโดย ampli RF บรอดแบนด์จึงเอ้อแล้วขึ้นแปลงแสงความถี่ใช้ MZ Modulator . ผลผลิตของ MZ mod - ulator เป็นฉีดให้ SLM [ 97 ] เฉพาะเฟสของสัญญาณแสงถูกควบคุมหยุ่น ( mwp ) จึง lter ที่อนุญาตให้ก่อให้เกิดการตอบสนองของเฟสใด ๆโดยพลการ 18 รูป ( b ) แสดงการบีบอัดแรงดันชีพจรกับระยะเวลา 65 PS เต็มความกว้างสูงสุดครึ่ง ( FWHM ) ( เส้นสีฟ้า ) RF พีคเพาเวอร์เพิ่มขึ้น 5.52 dB สมมติว่า อุดมคติโฟโตนิกส์เฟสจึง lter กับไม่มีข้อ จำกัด ของชีพจร สามารถบีบอัดได้ถึง 64 PS FWHM ได้ผลผลิต 867 dB อำนาจได้รับ ( โค้งสีแดง ) [ 97 ] .
เพื่อทดลองตรวจสอบระยะที่ถ่ายทอดในสิ่งที่เห็นทั้งหมด - lter เรดาร์ tions 2 การขยายพันธุ์เส้นทางสายของสายตาและ ection flมาจากเป้าหมายดำเนิน [ ดู 18 รูป ( a ) ] เสาอากาศถูกวางไว้โดยแยกประมาณ 1 เมตรและพวกเขาเอียงขึ้นเพื่อให้ได้สองเส้นทางที่มีความสูงส่งเท่ากันเป้าหมาย คือ การใช้แผ่นโลหะวาง 19 ซม. ห่างจากเส้นทางสายของสายตา การตอบสนองจากสองเส้นทางที่แสดงในรูปที่ 18 ( C ) มันสามารถเห็นได้ชัดเจนเพียงพอที่จะระบุสถานะของเป้าหมายและ Loca - tion . 18 รูป ( d ) แสดงให้เห็นถึงการเชื่อมโยงการตอบสนองหลังจากการ mwp เฟสจึง lter . สองแตกต่างโดยชัดเจนการแก้ไขกับเสภา - การปันส่วนของเกี่ยวกับ 223 PS ซึ่งอยู่ในข้อตกลงที่เหมาะสมกับการคำนวณค่า [ 97 ] .
ไมโครเวฟ bandpass ความต้องการอื่นใช้คีย์ในการเสนอล่าสุด . รุ่นตามเฟอร์โฟโตนิกส์
ไมโครเวฟสายล่าช้าจึง lter กับ nonuniformly เว้นระยะก๊อก มีรายงานการทดลองและสาธิต [ 98 ] 19 รูป ( ซ้าย ) แสดงให้เห็นถึงการตอบสนองความต้องการในอุดมคติ ,ตอนที่ 19 รูป ( ก ) แสดงเฟอร์ของต้อง bandpass คิด - tiator ใช้อย่างสม่ำเสมอเว้นระยะก๊อก 19 รูป ( b ) แสดงเฟอร์ใช้ nonuniformly เว้นระยะก๊อก .
6 ก๊อกถูกสร้างขึ้นโดยใช้หก wavelengths เดินทางผ่านเบอร์จึงกระจายตัว สเปกตรัมของแสง เลเซอร์ 6 อาร์เรย์จะถูกแสดงในรูปที่ 20 ( )การวัดขนาดและระยะการตอบสนองของความต้องการที่แสดงในรูปที่ 20 ( b )
( C ) , ตามลำดับ การหน่วงเวลาได้ถูกเลือกเพื่อให้ได้ศูนย์ความถี่ของความคล้ายกันจึง lter ที่ 9.95 GHz การ simu - สาย magnitudeandphase responseof thesix แตะเฟอร์จึง lterhave ถูกคำนวณโดยใช้อย่างสม่ำเสมอเว้นระยะก๊อกที่สร้างขึ้นด้วย coef จึง cients แสดงในรูปที่ 19 ( ขวาล่าง )แสดงข้อมูล - จึง gurability ของความต้องการใช้งานที่คล้ายกันได้รับการทำที่ศูนย์ความถี่ 8.53 GHz 20 รูป ( d ) และ ( F ) แสดง Taps และขนาดและระยะการตอบสนองของความต้องการ .
บรอดแบนด์แบบแสง จึง ltered ก่อนหน้านี้เป็นจังหวะ - ชุมนุมปรับสัญญาณไมโครเวฟจะถูกเปลี่ยนผลคือ ฉีดเป็นเส้นแสงกระจายตัวระดับปานกลาง เพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่ต้องการแรงกระตุ้นการตอบสนอง ผลผลิตจากตัวกลางที่มีการกระจายเป็นจึง ltered กับกระจายสมดุล OP - ติกอลอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ตามที่แสดงในส่วนบนของรูปที่ 21 . โครงการการตรวจหาความสมดุลถูกใช้เพื่อยกเลิกออกแสงพื้นหลังธรรมดาการตรวจสอบเวลาจริงการแปลงฟูรีเยแนวคิด ( rtft ) ของแบนด์วิดธ์ที่ใช้ไมโครเวฟ GHz สัญญาณ [ 100 ] รวมถึงตารางเช่นสัญญาณ , สัญญาณชีพจรชีพจรน์ 2 .
อีกตัวอย่างของโปรแกรมจะเชื่อมต่อกับไมโครเวฟเรดาร์ที่กะพริบมักจะขั้นตอนรหัสและคู่จึง lter ( ค่าสัมพันธ์ ) ใช้ ตรวจจับสัญญาณเป็น nonuniformly เว้นระยะ mwp สายล่าช้าจึงมีการเสนอใน LTER นี้ AP - plicationin [ 99 ] .
เป็นละมั่ง จึงน่าสนใจสำหรับ mwp โปรแกรมเป็นพัฒนาการปฏิบัติงานในเวลาจริงผ่านทางอุปกรณ์สัญญาณไมโครเวฟ [ 100 ] และ [ 103 ] มีตัวอย่าง คือ การทดลองจึงตัดสินใจเดินทาง transforma - tion ( rtft ) ในย่านไมโครเวฟ [ 100 ] .
ส่วนของฟิค21 แสดงผลการทดสอบในเซลล์ไฟฟ้า rtft ของชีพจร : วัดความเข้มสัญญาณอินพุต
หลังจากปรับความสว่าง และความเข้มของสัญญาณวัดที่สร้าง ไมโครเวฟ กระจายตัวจึง lter .วัดสัญญาณในแบบเต็มเวลาจะยังแสดงในสิ่งที่ใส่เข้าไปพร้อมกับตัวเลขแคล - culated ฟูเรียร์แอมปลิจูดของสัญญาณเวลาวัดสัญญาณ ตัวอย่างที่สองเป็นวิธีการมากเวลาที่ความเข้มของโฟโตนิกส์รวมพลสัญญาณไมโครเวฟชั่วคราวซึ่งได้แสดง [ 101 ]
วิธีการขึ้นอยู่กับการเลอะเลือนของกันและกัน ,เวลาล่าช้าของความเข้มแสงอย่างต่อเนื่องแบบจําลองสามารถที่จะประมวลผล .
ในที่สุด ในการเชื่อมต่อโปรแกรมประยุกต์โทรคมนาคม , มันมีค่าสังเกต transceiver ออกแบบขึ้นอยู่กับการปรับตัวของ mwp จึงเลือก lter โดยการเป็นวงจรระหว่างโครงสร้าง ferometric ระหว่างแหล่งกำเนิดแสงและเฟส mod - ulator .เครื่องนี้มีความเป็นไปได้ในการส่ง และ เซ - อ SCM ไฟฟ้าสัญญาณในช่วงความถี่ที่ก่อตั้งโดยขั้นตอนการแปลงความเข้ม [ 104 ] .
7 . การสรุป , บทสรุปและทิศทางในอนาคต
เราได้นำเสนอ และตรวจสอบมากที่สุด signi จึงไม่สามารถโฆษณา - vances ในละมั่ง จึงประมวลสัญญาณ mwp พัฒนาในช่วงปีสุดท้ายความสนใจพิเศษได้รับการชำระเงินเพื่ออธิบายเทคนิคที่พัฒนาขึ้นใหม่ เพื่อที่จะเอาชนะข้อ จำกัด ที่สำคัญของระบบย่อยเหล่านี้ ภายใต้ระบอบการปกครองแบบ . ใหม่ และได้อารมณ์ของ lters จึงละมั่งจึง mwp รวมได้รับการเสนอและแม้ยังอยู่ในวัยเด็กของ มันเป็นที่ชัดเจนที่น่าตื่นเต้นในอนาคตทิศทางของการวิจัยมากการพัฒนาละมั่งจึงนี้ในระหว่างรอบระยะเวลาภายใต้การทบทวนมี Crystalized เช่นกันในจำนวนของนวนิยายโปรแกรมจึง elds ทั้งในเวลาและโดเมนความถี่ ซึ่งบางส่วนได้ถูกนำเสนอและตรวจสอบได้เป็นอย่างดี ปีถัดไปจะแน่ใจว่าพยานนวนิยายความพยายามโดยตรงต่อการบูรณาการอย่างเต็มที่ mwp ประมวลผลสัญญาณในเซ็ต .นวนิยายวัสดุและประโยชน์ของผลเชิงเส้นใน waveguides บูรณาการมากที่สุดอาจจะใช้ในอนาคต จะ นี้สงสัยไม่เปิดวิธีการใหม่และมีประสิทธิภาพระบบสามารถรองรับความต้องการใช้ในปัจจุบัน รวมทั้งในอนาคตที่ยังไม่ถูกเปิดเผย ยอมรับ
ผู้เขียนขอขอบคุณ ศาสตราจารย์ อาร์ minasian ดร.
E . ชาน ( มหาวิทยาลัยซิดนีย์ )ศ. ก. ม. เนอร์ ( มหาวิทยาลัยเพอร์ดู ) , ศ. ดร. เจ. ยาว ( มหาวิทยาลัยออตตาวา ) , ศ. ดร. เจ. Dei 15 คน ( inrs , แคนาดา ) , และ ดร. บี วิดัล ( upvlc ) สำหรับการสนับสนุนของพวกเขาในการเตรียมต้นฉบับนี้
.
การแปล กรุณารอสักครู่..
