基于傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵的磁控可調(diào)諧濾波器的制造方法
【專利摘要】基于傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵的磁控可調(diào)諧濾波器，包括光源、單模光纖、光譜分析儀、填充有磁流體的傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵以及磁場(chǎng)產(chǎn)生和調(diào)諧裝置。所述的光源通過(guò)單模光纖與傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵一端連接，傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵另一端通過(guò)單模光纖連接到光譜分析儀上。由于灌入微結(jié)構(gòu)光纖空氣孔中磁流體的折射率對(duì)所處的磁場(chǎng)敏感，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)產(chǎn)生和調(diào)諧裝置所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小，磁場(chǎng)的變化改變了光纖中磁流體的折射率，使微結(jié)構(gòu)包層模的有效折射率變化，改變了光纖光柵的諧振波長(zhǎng)，從而獲得隨外加磁場(chǎng)變化的磁控可調(diào)諧濾波器。本發(fā)明提供的磁控可調(diào)諧濾波器制作工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、靈敏度高。
【專利說(shuō)明】基于傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵的磁控可調(diào)諧濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種光纖濾波器及光子晶體光纖的選擇性填充，具體涉及一種基于傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵的磁控可調(diào)諧濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖光柵是一種通過(guò)一定方法使光纖纖芯的折射率發(fā)生軸向周期性調(diào)制而形成的無(wú)源濾波器件。由于光纖光柵具有體積小、熔接損耗小、全兼容于光纖等優(yōu)點(diǎn)，因此在光纖通信和傳感領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]光子晶體光纖(Photonic Crystal Fibers, PCF)又被稱為微結(jié)構(gòu)光纖(Micro-Structured Fibers, MSF),近年來(lái)引起廣泛關(guān)注,它的橫截面上有較復(fù)雜的折射率分布，通常含有不同排列形式的氣孔，這些氣孔的尺度與光波波長(zhǎng)大致在同一量級(jí)且貫穿器件的整個(gè)長(zhǎng)度，光波可以被限制在低折射率的光纖芯區(qū)傳播，通過(guò)向光子晶體光纖空氣孔中填充不同的液體，可以靈活的調(diào)諧光子晶體光纖的傳輸特性。
[0004]隨著光纖通信技術(shù)和光纖傳感技術(shù)的快速發(fā)展，波分復(fù)用(WDM)技術(shù)被更廣泛地應(yīng)用，光纖濾波器是波分復(fù)用光通信系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)中關(guān)鍵器件之一?？烧{(diào)諧濾波器可用作WDM的解復(fù)用、信號(hào)解調(diào)等，發(fā)揮著極其重要的作用。實(shí)現(xiàn)光纖濾波的方法有很多，以往的很多光纖濾波器制作完成后就無(wú)法再改變其傳輸特性，比如基于高雙折射光纖的Sagnac的光纖濾波器，限制了其應(yīng)用范圍，不具靈活性。但是在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的探測(cè)波段，存在制作時(shí)間和成本較高的缺點(diǎn)。因而，目前具有通帶位置可調(diào)諧、信道間隔可調(diào)諧的光纖濾波器正受到科研工作者的青睞，這也是工程實(shí)際中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明將傾斜光柵寫在纖芯摻鍺的微結(jié)構(gòu)光纖上，并結(jié)合磁流體的可調(diào)諧折射率特性，得到通帶位置可調(diào)、調(diào)諧范圍大、多通道的磁控可調(diào)諧濾波器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是解決普遍可調(diào)諧光纖濾波器存在的波長(zhǎng)調(diào)諧速率較慢、調(diào)諧范圍窄、調(diào)諧線性度較差、信道少等問(wèn)題，提供一種只需選擇合適的傾斜光柵周期及傾斜角度就可以靈活控制其濾波波段，即波長(zhǎng)可調(diào)的基于傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵的磁控可調(diào)諧濾波器。
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案:
[0008]基于傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵的磁控可調(diào)諧濾波器，包括光源、單模光纖、光譜分析儀、填充有磁流體的傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵以及磁場(chǎng)產(chǎn)生和調(diào)諧裝置；所述的光源通過(guò)單模光纖與傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵一端連接，傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵另一端通過(guò)單模光纖連接到光譜分析儀上。
[0009]所述的傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵，是用相位掩模法在纖芯摻鍺的微結(jié)構(gòu)光纖上寫制的傾斜光柵；傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵在微結(jié)構(gòu)光纖的空氣孔中填充磁流體，填充磁流體部分與傾斜光柵的位置對(duì)應(yīng)，且大于所刻制的光纖光柵的長(zhǎng)度，以保證磁流體覆蓋整個(gè)光纖光柵區(qū)域；
[0010]所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生和調(diào)諧裝置，是傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵兩側(cè)設(shè)置的電磁鐵裝置，電磁鐵裝置與可調(diào)節(jié)電壓設(shè)備連接，變化的磁場(chǎng)通過(guò)調(diào)節(jié)電壓設(shè)備的電壓來(lái)提供。
[0011]所述的傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵，放置在磁場(chǎng)產(chǎn)生和調(diào)諧裝置的正中心。
[0012]本發(fā)明傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵的工作原理:
[0013]當(dāng)光從單模光纖進(jìn)入傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵，傾斜光柵纖芯模諧振峰和包層模諧振相位匹配條件滿足時(shí)，可以得出基模諧振波長(zhǎng)和包層模諧振波長(zhǎng)的表達(dá)式分別為式(I)和式⑵:
[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種基于傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵的磁控可調(diào)諧濾波器，包括光源、單模光纖、光譜分析儀、填充有磁流體的傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵以及磁場(chǎng)產(chǎn)生和調(diào)諧裝置；所述的光源通過(guò)單模光纖與傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵一端連接，傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵另一端通過(guò)單模光纖連接到光譜分析儀上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控可調(diào)諧濾波器，其特征在于:所述的傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵，是用相位掩模法在纖芯摻鍺的微結(jié)構(gòu)光纖上寫制的傾斜光柵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁控可調(diào)諧濾波器，其特征在于:在所述微結(jié)構(gòu)光纖的空氣孔中填充磁流體，填充磁流體部分與傾斜光柵的位置對(duì)應(yīng)，大于所刻制的光纖傾斜光柵的長(zhǎng)度，以保證磁流體覆蓋整個(gè)光纖光柵區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控可調(diào)諧濾波器，其特征在于:所述的磁場(chǎng)產(chǎn)生和調(diào)諧裝置，是傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵兩側(cè)設(shè)置的電磁鐵裝置，電磁鐵裝置與可調(diào)節(jié)電壓設(shè)備連接，變化的磁場(chǎng)通過(guò)調(diào)節(jié)電壓設(shè)備的電壓來(lái)提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁控可調(diào)諧濾波器，其特征在于:所述的傾斜微結(jié)構(gòu)光纖光柵，放置在磁場(chǎng)產(chǎn)生和調(diào)諧裝置的正中心。
【文檔編號(hào)】G02F1/095GK103969851SQ201410187344
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】苗銀萍, 藺際超, 林煒, 張楷亮, 袁育杰, 張昊, 劉波 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)