本实用新型专利技术公开了一种微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的光学上下载滤波器，该滤波器由微纳光纤环和侧边抛磨光纤所组成，所述微纳光纤环包括环形微纳光纤及与其相连的第一端口和第二端口，所述环形微纳光纤由微纳光纤绕成环形而制成，所述微纳光纤的直径为3～10mm，环形微纳光纤的外径为300～1500mm；所述侧边抛磨光纤是在圆形普通光纤上，其中一段长度为5～30mm的区域设为抛磨区，与抛磨区相连的两端分别为第三端口和第四端口，抛磨区的部分包层被去除，抛磨区的横截面为“D”型，抛磨面与纤芯界面的距离为1～10μm，环形微纳光纤与抛磨面相接触。本实用新型专利技术具有性能稳定、制作简单、成本低廉、结构紧凑等优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的光学上下载滤波器，该滤波器由微纳光纤环和侧边抛磨光纤所组成，所述微纳光纤环包括环形微纳光纤及与其相连的第一端口和第二端口，所述环形微纳光纤由微纳光纤绕成环形而制成，所述微纳光纤的直径为3～10mm，环形微纳光纤的外径为300～1500mm；所述侧边抛磨光纤是在圆形普通光纤上，其中一段长度为5～30mm的区域设为抛磨区，与抛磨区相连的两端分别为第三端口和第四端口，抛磨区的部分包层被去除，抛磨区的横截面为“D”型，抛磨面与纤芯界面的距离为1～10μm，环形微纳光纤与抛磨面相接触。本技术具有性能稳定、制作简单、成本低廉、结构紧凑等优点。【专利说明】微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的光学上下载滤波器
本专利技术涉及光纤通信、光纤传感和光信息
，具体是一种微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的光学上下载滤波器及其制备方法。
技术介绍
随着人类社会进入信息时代，作为信息传递主要手段之一的光通信技术取得了突飞猛进的发展。为了克服传统通信系统受到电子电路处理速率限制的瓶颈，充分开发光纤的带宽优势，迫切要求对目前的光纤通信系统进行扩容，而光纤密集波分复用(DWDM)被认为是增加通信传输系统容量以满足日益增长的业务需求的一种行之有效的技术。在DWDM系统节点中有一关键器件-光学上下载滤波器(即光分插复用器，0ADM)，它可以根据需要将网络中的某路(或某几路)信道下载到本地或将本地信号上载到网络中，在光域上实现对网络容量的分配与管理。它使光纤通信网具有灵活性、选择性和透明性等优越功能。利用OADM还能提闻网络的可罪性，降低节点成本，提闻网络运彳丁效率，因此是组建全光网的关键技术之一。 2003年,童利民在Nature上发表了基于微纳光纤结构以及传输光场的论文,证明了光场在微纳光纤中传输的可能性，并提出用微纳光纤可制作微纳光纤环以实现环型谐振腔的功能。近年来环型谐振腔(直径从几十微米到几百微米)在基础科学研究领域和光子学集成应用领域均引起了人们越来越广泛的关注，基于环型谐振腔的光学滤波器已经被广泛研究，其种类有:第一类是基于微机电系统技术制作的光分插复用器(如CN 1396738 A);第二类是基于环形谐振腔的可调光学滤波器(如CN 101046531 A);第三类是基于二维光子晶体表面模的微环共振滤波器(如CN 101697023 A);第四类是多重嵌入式微型谐振腔滤波器(如CN 101915963 A)。以上专利均能实现良好的滤波特性，但其制作工艺比较复杂。
技术实现思路
为了克服已有基于环形谐振腔的滤波器制作困难的不足，本专利技术提供一种制作简单的微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的光学上下载滤波器。 本专利技术还提供上述光学上下载滤波器的制造方法。 本专利技术的目的是这样实现的: —种微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的光学上下载滤波器，其特征在于该滤波器由微纳光纤环和侧边抛磨光纤所组成，所述微纳光纤环包括环形微纳光纤及与其相连的第一端口和第二端口，所述环形微纳光纤由微纳光纤绕成环形而制成，所述微纳光纤的直径为3?1mm,环形微纳光纤的外径为300?1500_ ;所述侧边抛磨光纤是在圆形普通光纤上，其中一段长度为5?30mm的区域设为抛磨区，与抛磨区相连的两端分别为第三端口和第四端口，抛磨区的部分包层被去除，抛磨区的横截面为“D”型，抛磨面与纤芯界面的距离为I?10 μ m，环形微纳光纤与抛磨面相接触。频率分量丰富的光信号通过第一端口输入到滤波器结构中，其中满足谐振条件的光信号在谐振腔内形成谐振，最终在第三端口输出，实现了本地信号的下载；其余频率分量的光信号由于不满足谐振条件，沿着第二端口输出；对于本地上传的光信号在第四端口输入，光信号经由侧边抛磨光纤与环形微纳光纤接触部分耦合进环形微纳光纤，一部分频率分量满足谐振条件在环形微纳光纤内形成谐振，这部分信号最终在第二端口输出，实现了本地信号的上载。 进一步的，环形微纳光纤与侧边抛磨光纤的抛磨面相垂直，环形微纳光纤的轴向与抛磨区的光纤轴向相垂直。 进一步的，环形微纳光纤为单结型。 一种微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的上下载滤波器的制造方法，其特征在于包括下列步骤: (I)将一段圆形普通光纤拉制成光纤拉锥区直径为3?10mm、长度为I?3cm的微纳光纤；将拉制好的微纳光纤绕制成环外径为300?1500_的单结型环形微纳光纤，在环靠近结点处设置一根金属微丝进行辅助固定；环形微纳光纤的两端分别为第一端口和第二端口 ； (2)对另一段圆形普通光纤抛磨处理成侧边抛磨光纤，抛磨区的总长度为5?30mm，抛磨区的横截面为“D”型，抛磨面与纤芯界面的距离为I?10 μ m;侧边抛磨光纤的两端分别为第三端口和第四端口； (3)将环形微纳光纤与抛磨面相接触，环形微纳光纤与侧边抛磨光纤的抛磨面相垂直，环形微纳光纤的轴向与抛磨区的光纤轴向相垂直； (4)将第一端口连接至光源，在第三端口和/或第四端口进行光谱检测，调节微纳光纤环与侧边抛磨光纤的相对位置使微纳光纤环与侧边抛磨光纤达到较强的耦合，然后用封装材料对环形微纳光纤及抛磨区进行固定。将光学上下载滤波器接入测试系统时，由可调激光光源TLS发出波长范围为1520nm-1620nm的连续光通过第一端口进入器件，然后利用光谱分析仪OSA测量器件第二端口、第三端口以及第四端口的光谱，当第二端口、第三端口测量的光谱曲线出现周期性的谐振峰时，则表明微纳光纤环与侧边抛磨光纤已经发生共振耦合，且产生了上下载的滤波功能。 进一步的，步骤(I)拉制时采用明火加热。 进一步的，所述圆形普通光纤为单模光纤。 在Marcatili提出微环波导结构后，人们就已经注意到了其优异的滤波特性。对于现今超大容量的通信系统，由微环的滤波特性而实现的上下载器件其设计简便，结构紧凑，易于实现阵列结构。接着，微环结构被大量的应用于设计与制作Add/drop滤波器。同时，微环结构还可被设计成全通滤波器，其能够实现相位滤波、色散补偿等功能，因此基于微环(环形谐振器)的滤波器备受关注，但是这类器件制作工艺复杂，实用化价值不高。目前仍未见利用微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合实现光学上下载滤波器的报道和专利。 与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果: (I)微纳光纤环可采用单结型或非结型，采用单结型微纳光纤环与侧边抛磨光纤进行耦合；器件更加牢固，性能更稳定。 (2)制作简单，成本低廉。 (3)结构紧凑，实用化价值高。器件是将微纳光纤环与侧边抛磨光纤进行直接耦合制备而成，侧边抛磨光纤不仅作为耦合元件，也同时作为微纳光纤环的支撑平台，该器件具有结构紧凑的优点，为微纳光纤器件与标准光纤集成提供了可能性，大大缩短了微纳光纤器件实用化的进程。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的一种微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的光学上下载滤波器结构的不意图； 图2是本专利技术的另一种微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的光学上下载滤波器结构的示意图； 图3是本专利技术微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的光学上下载滤波器的侧边抛磨光纤抛磨区的示意图； 图4是按实施例1制备的微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的光学上下载滤波器下载本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微纳光纤环与侧边抛磨光纤耦合的光学上下载滤波器，其特征在于该滤波器由微纳光纤环和侧边抛磨光纤所组成，所述微纳光纤环包括环形微纳光纤及与其相连的第一端口和第二端口，所述环形微纳光纤由微纳光纤绕成环形而制成，所述微纳光纤的直径为3～10mm，环形微纳光纤的外径为300～1500mm；所述侧边抛磨光纤是在圆形普通光纤上，其中一段长度为5～30mm 的区域设为抛磨区，与抛磨区相连的两端分别为第三端口和第四端口，抛磨区的部分包层被去除，抛磨区的横截面为“D” 型，抛磨面与纤芯界面的距离为1～10μm，环形微纳光纤与抛磨面相接触。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余健辉，陈哲，金绍深，卢惠辉，卫青松，何小莉，唐洁媛，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：新型
国别省市：广东;44
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