微波光子滤波器(MPF)是一种将微波信号调制到光域内并利用光学手段进行滤波处理的器件,具有传输损耗低、调谐范围宽和抗电磁干扰等优良特性,在微波光子学领域中有着重要的应用需求。基于受激布里渊散射(SBS)效应的微波光子滤波技术可以实现高隔离度和可灵活重构的单通带响应,已成为主流技术方案之一。本论文对基于SBS效应的可重构MPF设计与实现展开了研究。(1)结合描述SBS动力学行为的耦合振幅方程,深入分析了泵浦波、斯托克斯波和声波在光纤波导中的互作用机理,给出了稳态条件下方程的简化形式和数值求解思路与方法。在此基础之上,建立了基于受激布里渊散射效应的微波光子滤波器(SBS-MPF)的理论模型。(2)设计了一种采用分段泵浦的双级SBS-MPF结构,可有效缓解增益饱和效应对SBS-MPF输入动态范围和隔离度的限制。深入分析了光纤长度与泵浦光功率等结构参数及输入光信号功率对单级与双级SBS-MPF关键性能指标的作用效果。仿真结果表明:对于不同功率水平的输入光信号(-60dBm至-20dBm),双级SBS-MPF隔离度均保持在49dB以上,同时形状系数在对带宽进行连续调节(50MHz~200MHz)的过程中始终保持小于1.7。上述各项频响特性指标相比常规单级滤波器得到明显改善。同时仿真分析了器件的噪声特性,结果表明双级放大结构的性能相比单级无明显劣化。(3)构建了SBS-MPF综合性能测试分析平台,实验分析了输入信号功率和泵浦功率对单双级滤波器频响与噪声特性的影响。结果显示:经过合理优化,对于不同功率水平的输入光信号(-60dBm至-20dBm),双级SBS-MPF均可同时实现隔离度高于49dB且带内波动小于1.3dB的单通带响应。同时该SBS-MPF的通带宽度可在50MHz到200MHz之间进行灵活重构,并且形状系数最小可达1.2(带宽为200MHz时)。上述各项频响特性指标相比常规单级滤波器优势显著。同时实验研究了器件的噪声特性,结果表明双级放大结构的性能相比单级无明显劣化。总体而言,实验结果较好地验证了仿真分析的合理性与正确性。