滤波器是信号处理中的关键器件，基于其自身的幅频响应可以选择出需要的信号并抑制干扰和噪声。其中，全通滤波器是一种在目标频段幅度响应恒定，只有相位随频率变化的特殊滤波器，在移相器、色散补偿、延迟、超快全光时钟恢复以及希尔伯特变换系统中均有所使用。然而目前所实现的全通滤波器大多忽略了波导的传输损耗，从而得到近似的全通滤波。而实际的无源波导总是存在损耗，器件的幅频响应总存在起伏。

为了解决损耗造成的系统幅度响应不平坦的问题，华中科技大学武汉光电国家研究中心张新亮教授、于源副教授等人提出了自补偿损耗法，即从输入信号中分离出一部分用于补偿信号的损耗来实现全通滤波。研究人员通过将自补偿损耗微环与理想的全通型微环相类比，计算得到了精确的损耗补偿条件，并将满足全通条件输入信号和补偿信号分别从上传下载型微环的输入端和上传端同时输入，使两束光在微环传输中发生干涉，最终在直通端输出，实现了光学全通滤波器。实验结果显示，此全通滤波器在1545-1555nm波段内的幅度抖动小于0.3dB。基于该光学全通滤波器，研究人员还实现了在40GHz的范围内相位0-1.8π可调的微波光子移相器，抑制比超过50dB的微波光子带阻滤波器和最大时延约为200ps的可调延时器。

图1.全通滤波器的结构示意图

图2.基于微环的光学全通滤波器理论分析图

图3.实验结果

相关工作以“Optical All-Pass Filter Realized by Self-Compensation of Loss”为题，在线发表在《ACS Photonics》上（DOI: doi.org/10.1021/acsphotonics.1c00745）。其中，华中科技大学武汉光电国家研究中心张新亮教授和于源副教授为通讯作者。

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.1c00745