CN204116743U - 可调谐带通光纤滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于光纤技术及光学滤波技术领域，涉及了一种基于液晶的温控可调谐带通光纤滤波器。包括一段输入光纤、一段石英管、一种折射率对温度敏感的液晶、一段输出光纤、一个温控装置。 输入光纤的输出端、液晶及输出光纤的输入端在石英管内依次串联；输入光纤、石英管、液晶、输出光纤都被密封在温控装置内部；输入光纤的输入端口作为可调谐带通光纤滤波器的输入端口；输出光纤的输出端口作为可调谐带通光纤滤波器的输出端口。具有制作工艺简单、成本低、调谐方式简单等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于光纤技术及光学滤波技术领域，特别涉及了一种基于液晶的温控可调谐光纤滤波器。
背景技术
光纤的发明，带来了通信领域的革命性变化，基于光纤的光通信***成为当代信息社会的基石。随着光纤技术的进步和光通信的发展，包括光纤滤波器的在内的光纤功能器件得到了巨大的发展。光纤滤波器在光通信、光纤传感、光纤激光器以及很多基于光学光谱的设备中具有重要的应用价值。光纤滤波器具有光纤兼容、中心波长可调谐等独特优点。
目前已有报告的光纤滤波器主要包括：1、光纤布拉格光栅光纤滤波器，是一种反射型光纤滤波器，属于透射式带阻光纤滤波器；2、长周期光纤光栅光纤滤波器，也是一种透射式带阻光纤滤波器；3、法布里-珀罗光纤滤波器，属于透射式带通滤波器，其主要缺点是制作工艺复杂，价格昂贵；4、萨德纳克光纤环滤波器，是一种梳妆滤波器。因此，开发一种制作工艺简单、成本较低的透射式带通光纤滤波器具有重要的应用价值。
发明内容
本实用新型就是针对现有技术的不足，提出了一种基于液晶的温控可调谐带通光纤滤波器。
本实用新型解决技术问题所采取的技术方案：
本实用新型包括一段输入光纤、一段石英管、一种折射率对温度敏感的液晶、一段输出光纤、一个温控装置。
输入光纤的输出端、液晶及输出光纤的输入端在石英管内依次串联；输入光纤、石英管、液晶、输出光纤都被密封在温控装置内部；输入光纤的输入端口作为可调谐带通光纤滤波器的输入端口；输出光纤的输出端口作为可调谐带通光纤滤波器的输出端口。
所述的输入光纤和输出光纤均为直径为100微米至150微米的普通单模光纤。
所述的石英管内径和输入光纤及输出光纤的外径一致，外径为500微米至5000微米。
所述的一种折射率对温度敏感的液晶，其折射率在0度至30度内随温度线性变化，且折射率大于石英折射率。
本实用新型主要适用于光通信、光纤传感、光纤激光器等领域，利用采用密封在石英管内的液晶作为光学折射率调谐介质，基于液晶与石英管形成的多模波导的多模干涉原理，采用标准的单模光纤作为输入输出端口，以温度调谐实现滤波器透射峰调谐。本实用新型具有制作工艺简单、成本低、调谐方式简单等优点。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为实施例中20度情况下可调谐带通光纤滤波器的透射光谱图；
图3为温控装置设定温度和可调谐带通光纤滤波器透射峰的关系图。
具体实施方式
如图1所示，制作基于液晶的温控可调谐光纤滤波器的装置包括一段输入光纤1、一段石英管2、液晶3、一段输出光纤4和温控装置5。
将输入光纤1的输出端、液晶3及输出光纤4的输入端在石英管2内依次串联；将输入光纤1、石英管2、液晶3、输出光纤4都被密封在温控装置5内部；输入光纤1的输入端口作为可调谐带通光纤滤波器的输入端口；输出光纤4的输出端口作为可调谐带通光纤滤波器的输出端口。输入光纤1和输出光纤4均为外径为125微米、长度为25厘米、光纤端面经过良好处理的普通单模光纤；液晶3的常温折射率为1.51(大于石英折射率1.444)且折射率随温度线性减小；石英管2的外径为1000微米，内径为125微米，长度为10厘米；温控装置5能够精确控制温度在0至100度范围内。
该可调谐带通光纤滤波器具体工作过程如下：
进入可调谐带通光纤滤波器的光从输入光纤进入到液晶部分，由于液晶没有纤芯结构，传输的光在输出光纤的输入端形成了多模干涉。根据多模干涉的原理，只有波长为λ(T)的光才能进入输出光纤并从输出光纤的输出端输出。从可调谐带通光纤滤波器透过的光的波长λ(T)正比于石英管内液晶的长度(L)及折射率n(T)：
λ(T)＝kLn(T) (1)
其中k是常数，n(T)表示液晶折射率随温度变化而变化。根据公式(1)，调节温控装置的温度，也就是调节液晶温度，就能实现可调谐带通光纤滤波器透射峰的调谐。
本实用新型在温控装置设置温度为20度的情况下所测得的透射光谱图如图2所示；温控装置设定温度和可调谐带通光纤滤波器透射峰的关系如图3所示。
Claims (1)
1.基于液晶的温控可调谐光纤滤波器，包括一段输入光纤、一段石英管、一种折射率对温度敏感的液晶、一段输出光纤、一个温控装置，其特征在于：
输入光纤的输出端、液晶及输出光纤的输入端在石英管内依次串联；输入光纤、石英管、液晶、输出光纤都被密封在温控装置内部；输入光纤的输入端口作为可调谐带通光纤滤波器的输入端口；输出光纤的输出端口作为可调谐带通光纤滤波器的输出端口；
所述的输入光纤和输出光纤均为直径为100微米至150微米的普通单模光纤；
所述的石英管内径和输入光纤及输出光纤的外径一致，外径为500微米至5000微米；
所述的一种折射率对温度敏感的液晶，其折射率在0度至30度内随温度线性变化，且折射率大于石英折射率。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105371981A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-03-02 | 大连理工大学 | 内壁镀银液晶填充空心光纤表面等离子体共振温度传感器 |
| CN111220296A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-02 | 金华伏安光电科技有限公司 | 微腔型温度传感器及*** |
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