CN105305208A - 多波长可调谐f-p滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明属于光通信技术。为提供一种多波长可调谐F-P滤波器，能够精确调谐滤波器的通带，具备高分辨率、大动态范围、允许高精确测量、高效率低损耗，为此，本发明采取的技术方案是，多波长可调谐F-P滤波器，由两个光纤准直器、高精度线性平移台构成，两个光纤准直器镀有95％反射膜，一个位置固定，另一个固定在高精度线性平移台上随平移台作线性移动，两个光纤准直器光轴在同一直线上，两个光纤准直器两个相互平行的表面构成谐振腔，光源从左端输入，在谐振腔内干涉加强，符合特定条件的波长会被选择出来，从右端输出。本发明主要应用于可调谐F-P滤波器的设计制造。

Description

多波长可调谐F-P滤波器

技术领域

本发明属于光通信技术，特别涉及多波长可调谐F-P滤波器。

技术背景

随着光通信技术的迅速发展，多波长可调谐滤波器已成为光纤通信中必不可少的部分，其应用领域已受到人们的高度重视。在光纤通信领域，被应用于光传输******内的波长选择，光纤信号分离，光性能监测，光噪声过滤等领域；在光纤传感领域，广泛应用于光信号解调，增益平坦及光噪声过滤等领域。

目前产生多波长光纤激光器有多种方法。主要方法是将掺铒光纤(EDF)浸泡在液氮中冷却来抑制其均匀加宽机制。但该方法不能工作在室温下，其应用受到极大限制。为了能使光纤激光器在室温下也能产生多波长输出，可采取的方法有：超连续谱的纵模切割；通过频移反馈来阻止激光器的单模振荡；利用非线性光纤中的四波混频效应来产生自稳定的多波长；将具有非均匀增益特性的半导体光放大器或喇曼放大器***到光纤激光器中等。研究表明，这些方法结构较复杂并且有一定的条件限制。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种多波长可调谐F-P滤波器，能够精确调谐滤波器的通带，具备高分辨率、大动态范围、允许高精确测量、高效率低损耗，为此，本发明采取的技术方案是，多波长可调谐F-P滤波器，由两个光纤准直器、高精度线性平移台构成，两个光纤准直器镀有95％反射膜，一个位置固定，另一个固定在高精度线性平移台上随平移台作线性移动，两个光纤准直器光轴在同一直线上，两个光纤准直器两个相互平行的表面构成谐振腔，光源从左端输入，在谐振腔内干涉加强，符合特定条件的波长会被选择出来，从右端输出。

高精度线性平移台行程30mm，位分辨率2nm，最大平移速度10mm/s。

选择条件为，只有波长满足:

的光才能从腔体中输出，相邻光波的波长差其中n为谐振腔内介质的折射率,h是fp腔体的长度。

介质为空气，折射率为1。

本发明的技术特点及效果：

该滤波器工作在C波段，通过F-P腔的腔长的快速变化，来精确调谐滤波器的通带。通过高精度度光谱分析该滤波器达到了高分辨率、大动态范围、允许高精确测量、高效率低损耗等优点。该滤波器结构简单，控制方便，应用性强，具有极大的发展前景。

附图说明：

图1可调谐F-P梳状滤波器结构图。

图2F-P幅频特性和ASE谱结构图。

图3本发明效果对比图。

图3(a)腔长0.9375mm。

图3(b)腔长1.25mm。

图3(c)腔长3.75mm。

具体实施方式

本发明提出了一种新型F-P可调谐滤波器。该滤波器工作在C波段，通过F-P腔的腔长的快速变化，来精确调谐滤波器的通带。通过高精度度光谱分析该滤波器达到了高分辨率、大动态范围、允许高精确测量、高效率低损耗等优点。该滤波器结构简单，控制方便，应用性强，具有极大的发展前景。

本发明的滤波器包括：光纤准直器、高精度线性平移台。

可调谐F-P滤波器如图1所示，由两个镀有95％反射膜的光纤准直器、高精度线性平移台构成，平移台行程30mm，位分辨率2nm，最大平移速度10mm/s。该滤波器传递函数和市售产品不同，是梳状滤波器，即在SOA的增益频带192.1THz-196.1THz内有等间隔的多个波长通过，如图2所示。

滤波器的工作原理为法布里珀罗干涉的原理。准直器光轴在同一直线上，两个相互平行的表面构成谐振腔，光源从左端输入，在谐振腔内干涉加强，符合特定条件的波长会被选择出来，从右端输出，也就起到了滤波的作用。

选择条件为，只有波长满足:

的光才能从腔体中输出，相邻光波的波长差其中n为谐振腔内介质的折射率，h是fp腔体的长度,本发明中介质为空气，折射率为1。

为了研究该激光器的输出特性，按设计方案搭建了***并对输出信号进行了测试，由可以提供C带光源的SOA提供输入，得到了F-P滤波器在不同腔长下的输出波形。图3中(a)-(c)分别为F-P滤波器腔长在0.9375mm，1.2500mm和3.7500mm时的输出波形图。

图3(a)表明当滤波器腔长为0.9375毫米时，激光器输出频率差为160GHz的15个波长，信噪比超过35dB,功率波动不超过5dB。

图3(b)表明当滤波器腔长为1.25毫米时，激光器输出频率差为120GHz的21个波长，信噪比超过35dB,功率波动不超过5dB。

图3(c)表明当滤波器腔长为3.75毫米时，激光器输出频率差为40GHz的100个波长，信噪比超过35dB,功率波动不超过5dB。

滤波器的腔长调谐范围为0.75mm到30mm，对应的自由光谱范围(FSR)为200G到5G，这使得该滤波器实现在150G的范围内整体连续可调谐的多波长输出，且信噪比在35dB以上，功率波动在5dB以下。

本发明方案中的调谐F-P梳状滤波器由表面镀95％反射膜的GRIN光纤准直器构成，线性平移台行程30mm，位置精确度2nm，最大平移速度10mm/s。

本说明书中：

SOA：SemiconductorOpticalAmplifier半导体光学放大器。

ASE：AmplifiedSpontaneousEmission自发辐射普。

F-Pfilter：Fabry-PerotFilter法布里-珀罗滤波器。

Claims (4)

1.一种多波长可调谐F-P滤波器，其特征是，由两个光纤准直器、高精度线性平移台构成，两个光纤准直器镀有95％反射膜，一个位置固定，另一个固定在高精度线性平移台上随平移台作线性移动，两个光纤准直器光轴在同一直线上，两个光纤准直器两个相互平行的表面构成谐振腔，光源从左端输入，在谐振腔内干涉加强，符合特定条件的波长会被选择出来，从右端输出。

2.如权利要求1所述的多波长可调谐F-P滤波器，其特征是，高精度线性平移台行程30mm，位分辨率2nm，最大平移速度10mm/s。

3.如权利要求1所述的多波长可调谐F-P滤波器，其特征是，选择条件为，只有波长满足:

的光才能从腔体中输出，相邻光波的波长差其中n为谐振腔内介质的折射率,h是fp腔体的长度。

4.如权利要求3所述的多波长可调谐F-P滤波器，其特征是，介质为空气，折射率为1。