多波長可調(diào)諧f-p濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光通信技術(shù)，特別涉及多波長可調(diào)諧F-P濾波器。 技術(shù)背景
[0002] 隨著光通信技術(shù)的迅速發(fā)展，多波長可調(diào)諧濾波器已成為光纖通信中必不可少的 部分，其應(yīng)用領(lǐng)域已受到人們的高度重視。在光纖通信領(lǐng)域，被應(yīng)用于光傳輸系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)的 波長選擇，光纖信號分離，光性能監(jiān)測，光噪聲過濾等領(lǐng)域；在光纖傳感領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于光 信號解調(diào)，增益平坦及光噪聲過濾等領(lǐng)域。
[0003]目前產(chǎn)生多波長光纖激光器有多種方法。主要方法是將摻鉺光纖（EDF)浸泡在液 氮中冷卻來抑制其均勻加寬機制。但該方法不能工作在室溫下，其應(yīng)用受到極大限制。為 了能使光纖激光器在室溫下也能產(chǎn)生多波長輸出，可采取的方法有：超連續(xù)譜的縱模切割； 通過頻移反饋來阻止激光器的單模振蕩；利用非線性光纖中的四波混頻效應(yīng)來產(chǎn)生自穩(wěn)定 的多波長；將具有非均勻增益特性的半導(dǎo)體光放大器或喇曼放大器插入到光纖激光器中 等。研究表明，這些方法結(jié)構(gòu)較復(fù)雜并且有一定的條件限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種多波長可調(diào)諧F-P濾波器，能夠精確調(diào) 諧濾波器的通帶，具備高分辨率、大動態(tài)范圍、允許高精確測量、高效率低損耗，為此，本發(fā) 明采取的技術(shù)方案是，多波長可調(diào)諧F-P濾波器，由兩個光纖準直器、高精度線性平移臺構(gòu) 成，兩個光纖準直器鍍有95%反射膜，一個位置固定，另一個固定在高精度線性平移臺上隨 平移臺作線性移動，兩個光纖準直器光軸在同一直線上，兩個光纖準直器兩個相互平行的 表面構(gòu)成諧振腔，光源從左端輸入，在諧振腔內(nèi)干涉加強，符合特定條件的波長會被選擇出 來，從右端輸出。
[0005] 高精度線性平移臺行程30mm，位分辨率2nm，最大平移速度10mm/s。
[0006] 選擇條件為，只有波長滿足：
[0007] 的光才能從腔體中輸出，相鄰光波的波長差其中η為諧振腔內(nèi)介 質(zhì)的折射率，h是fp腔體的長度。
[0008] 介質(zhì)為空氣，折射率為1。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)特點及效果：
[0010] 該濾波器工作在C波段，通過F-P腔的腔長的快速變化，來精確調(diào)諧濾波器的通 帶。通過高精度度光譜分析該濾波器達到了高分辨率、大動態(tài)范圍、允許高精確測量、高效 率低損耗等優(yōu)點。該濾波器結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，應(yīng)用性強，具有極大的發(fā)展前景。
【附圖說明】：
[0011] 圖1可調(diào)諧F-P梳狀濾波器結(jié)構(gòu)圖。
[0012] 圖2F-P幅頻特性和ASE譜結(jié)構(gòu)圖。
[0013] 圖3本發(fā)明效果對比圖。
[0014]圖 3(a)腔長 0· 9375mm。
[0015] 圖 3 (b)腔長 1. 25mm〇
[0016]圖 3 (c)腔長 3. 75mm。
【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明提出了一種新型F-P可調(diào)諧濾波器。該濾波器工作在C波段，通過F-P腔的 腔長的快速變化，來精確調(diào)諧濾波器的通帶。通過高精度度光譜分析該濾波器達到了高分 辨率、大動態(tài)范圍、允許高精確測量、高效率低損耗等優(yōu)點。該濾波器結(jié)構(gòu)簡單，控制方便， 應(yīng)用性強，具有極大的發(fā)展前景。
[0018] 本發(fā)明的濾波器包括：光纖準直器、高精度線性平移臺。
[0019] 可調(diào)諧F-P濾波器如圖1所示，由兩個鍍有95%反射膜的光纖準直器、高精度線性 平移臺構(gòu)成，平移臺行程30_，位分辨率2nm，最大平移速度lOmm/s。該濾波器傳遞函數(shù)和 市售產(chǎn)品不同，是梳狀濾波器，即在SOA的增益頻帶192.ΙΤΗζ-196.ITHz內(nèi)有等間隔的多個 波長通過，如圖2所示。
[0020] 濾波器的工作原理為法布里珀羅干涉的原理。準直器光軸在同一直線上，兩個相 互平行的表面構(gòu)成諧振腔，光源從左端輸入，在諧振腔內(nèi)干涉加強，符合特定條件的波長會 被選擇出來，從右端輸出，也就起到了濾波的作用。
[0021] 選擇條件為，只有波長滿足：
[0022] 的光才能從腔體中輸出，相鄰光波的波長差其中η為諧振腔內(nèi)介 川，2nh 0 質(zhì)的折射率，h是fp腔體的長度，本發(fā)明中介質(zhì)為空氣，折射率為1。
[0023] 為了研究該激光器的輸出特性，按設(shè)計方案搭建了系統(tǒng)并對輸出信號進行了測 試，由可以提供C帶光源的SOA提供輸入，得到了F-P濾波器在不同腔長下的輸出波形。圖 3中（a)-(c)分別為F-P濾波器腔長在0. 9375mm，1. 2500mm和3. 7500mm時的輸出波形圖。
[0024] 圖3(a)表明當濾波器腔長為0. 9375毫米時，激光器輸出頻率差為160GHz的15 個波長，信噪比超過35dB，功率波動不超過5dB。
[0025] 圖3 (b)表明當濾波器腔長為1. 25毫米時，激光器輸出頻率差為120GHz的21個 波長，信噪比超過35dB，功率波動不超過5dB。
[0026] 圖3 (c)表明當濾波器腔長為3. 75毫米時，激光器輸出頻率差為40GHz的100個 波長，信噪比超過35dB，功率波動不超過5dB。
[0027] 濾波器的腔長調(diào)諧范圍為0. 75mm到30mm，對應(yīng)的自由光譜范圍（FSR)為200G到 5G，這使得該濾波器實現(xiàn)在150G的范圍內(nèi)整體連續(xù)可調(diào)諧的多波長輸出，且信噪比在35dB 以上，功率波動在5dB以下。
[0028] 本發(fā)明方案中的調(diào)諧F-P梳狀濾波器由表面鍍95%反射膜的GRIN光纖準直器構(gòu) 成，線性平移臺行程30mm，位置精確度2nm，最大平移速度10mm/s。
[0029] 本說明書中：
[0030] SOA 〖Semiconductor Optical Amplifier半導(dǎo)體光學(xué)放大器。
[0031] ASE〖AmplifiedSpontaneousEmission自發(fā)福射普。
[0032] F_Pfilter:Fabry_PerotFilter法布里-拍羅濾波器。
【主權(quán)項】
1. 一種多波長可調(diào)諧F-P濾波器，其特征是，由兩個光纖準直器、高精度線性平移臺構(gòu) 成，兩個光纖準直器鍍有95%反射膜，一個位置固定，另一個固定在高精度線性平移臺上隨 平移臺作線性移動，兩個光纖準直器光軸在同一直線上，兩個光纖準直器兩個相互平行的 表面構(gòu)成諧振腔，光源從左端輸入，在諧振腔內(nèi)干涉加強，符合特定條件的波長會被選擇出 來，從右端輸出。2. 如權(quán)利要求1所述的多波長可調(diào)諧F-P濾波器，其特征是，高精度線性平移臺行程 30mm，位分辨率2nm，最大平移速度10mm/s〇3. 如權(quán)利要求1所述的多波長可調(diào)諧F-P濾波器，其特征是，選擇條件為，只有波長滿 足：的光才能從腔體中輸出，相鄰光波的波長差其中η為諧振腔內(nèi)介質(zhì)的 折射率，h是fp腔體的長度。4. 如權(quán)利要求3所述的多波長可調(diào)諧F-P濾波器，其特征是，介質(zhì)為空氣，折射率為1。
【專利摘要】本發(fā)明屬于光通信技術(shù)。為提供一種多波長可調(diào)諧F-P濾波器，能夠精確調(diào)諧濾波器的通帶，具備高分辨率、大動態(tài)范圍、允許高精確測量、高效率低損耗，為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，多波長可調(diào)諧F-P濾波器，由兩個光纖準直器、高精度線性平移臺構(gòu)成，兩個光纖準直器鍍有95％反射膜，一個位置固定，另一個固定在高精度線性平移臺上隨平移臺作線性移動，兩個光纖準直器光軸在同一直線上，兩個光纖準直器兩個相互平行的表面構(gòu)成諧振腔，光源從左端輸入，在諧振腔內(nèi)干涉加強，符合特定條件的波長會被選擇出來，從右端輸出。本發(fā)明主要應(yīng)用于可調(diào)諧F-P濾波器的設(shè)計制造。
【IPC分類】H01S3/10, H01S3/067
【公開號】CN105305208
【申請?zhí)枴緾N201510611542
【發(fā)明人】張瑞峰, 孫永茂
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年9月21日