一种宽带可变的波长可调谐光纤滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开一种宽带可变的波长可调谐光纤滤波器，其包括光束发射装置、光束接收装置、机械转镜、聚焦元件、光栅和全反射镜，所述光束发射装置发射的多波长光束经机械转镜反射，通过聚焦元件转换为平行光束，平行光束照射在光栅平面上，光栅产生色散将把不同的波长散射到不同的角度，特定衍射角度的光经过全反射镜反射，再次经过光栅后被机械转镜反射到光束接收装置接收。本实用新型专利技术光路简单，成本低，可实现快速调谐。

A broadband tunable fiber filter with variable wavelength

【技术实现步骤摘要】
一种宽带可变的波长可调谐光纤滤波器
本技术涉及滤波器领域，尤其涉及一种宽带可变的波长可调谐光纤滤波器。
技术介绍
长距离大容量通信中，光纤通信占据了统治地位。在现代的光纤通信中，光信道性能监测器是检测系统健康的必不可少的重要器件。可调谐光纤滤波器作为其核心器件，种类繁多，结构多样，目前市场上按基本原理可以分为两大类：衍射光栅滤波器以及F-P结构干涉型滤波器。衍射光栅型滤波器是利用入射光入射到光栅表面时，每个波长分量对应着不同的衍射角，从而把不同波长的光分离，实现滤波功能。结合MEMS技术，有利于器件的小型化和快速调谐。F-P结构干涉型滤波器是另一种光学滤波器形式，基于多光束干涉的Fabry-Perot干涉腔。调谐方式主要有电调谐，热调谐以及声光调谐等。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种成本低，结构简单，性能稳定，高可靠性的带宽可变的光可调谐滤波器。另外，相对于目前市场上以机械转镜+光栅基础的可调谐光纤滤波器，本技术不但具备波长可调谐功能，而且能改变输出光谱的带宽，满足通信系统不同场景的应用。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种宽带可变的波长可调谐光纤滤波器，其包括光束发射装置、光束接收装置、机械转镜、聚焦元件、光栅和全反射镜，所述光束发射装置发射的多波长光束经机械转镜反射，通过聚焦元件转换为平行光束，平行光束照射在光栅平面上，光栅产生色散将把不同的波长散射到不同的角度，特定衍射角度的光经过全反射镜反射，再次经过光栅后被机械转镜反射到光束接收装置接收。所述聚焦元件为透镜。所述光束发射装置和光束接收装置为双光纤结构，通过透镜或者透镜组成为双光纤收发系统，其中一光纤为光束发射装置，另一光纤为光束接收装置；或所述光束发射装置和光束接收装置分别为光纤阵列。所述光束接收装置的输出端设有光纤型全反射镜，光束发射装置的输入端设有环形器，在光束接收装置输出端的光被原路反射回到光束发射装置的输入端，通过环形器对反射光进行输出。所述机械转镜可在两个维度进行转动，一个维度用于波长调谐，另一个维度用于输出波长功率的优化。所述光栅为透射式光栅、反射式光栅或上述两者结合的多级级联结构。本技术采用以上技术，具有以下有益效果：在相同的光学硬件下，通过改变机械转镜的角度不但可以实现光波长的调谐，同时还可以改变输出光谱的带宽，扩展了应用场景，降低了成本。且该光路简单，成本低，可实现快速调谐。另外，通过对转动装置时间和空间进行复用，对通道数进行扩展。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细说明；图1为本技术基本光学设置的示意图；图2为本技术的基本光学设置变种的示意图；图3为本技术拓展的第一实施例基本光学设置的示意图；图4为本技术拓展的第二实施例基本光学设置的示意图；图5为第一、第二实施例的输出波长光谱宽度比较的示意图。具体实施方式如图1所示，本技术包括光束发射装置11、光束接收装置12、机械转镜13（由MEMS驱动平面镜转动）、聚焦元件14、光栅15和全反射镜16，所述光束发射装置11发射的多波长光束经机械转镜13反射，通过聚焦元件14转换为平行光束，平行光束照射在光栅15平面上，光栅15产生色散将把不同的波长散射到不同的角度，特定衍射角度（有且只有一个特定的波长满足Littrow条件获得最大衍射效率）的光经过全反射镜16反射，再次经过光栅15后被机械转镜13反射到光束接收装置12接收。如果机械转镜转动角度，不同的转角有相对应的波长满足Littrow条件被反射到光束接收装置12，从而达到波长调谐的目的。其中，Littrow条件是指入射光和衍射光处于自准直状态，即入射光线和出射光线沿同一路径。其中，聚焦元件14可以为透镜。光栅15可以为透射式光栅、反射式光栅或上述两者结合的多级级联结构。另外，机械转镜13可在两个维度进行转动，一个维度用于波长调谐，另一个维度用于输出波长功率的优化。当机械转镜转动到特定的角度时，输入光会直接原路返回输入光纤而不会被反射到输出光纤。相比于从输出光纤端反射回来的光，最终输出光波长不发生改变，但其光谱的带宽改变。上述实施基本光学装置中，光束发射装置11和光束接收装置12只要沿光轴对称，既可采用双光纤结构。图2所示，光束发射装置11和光束接收装置12也可以采用光纤阵列结构，实现多通道可调谐光纤滤波器，这种多通道光学设置同样可以应用到下述的第一、第二实施例中。图3为本技术拓展的第一实施例的光路图。在图1所示的基本光学设置的光束接收装置12的输出端设置一个光纤型全反射镜17，光束发射装置11的输入端设置一环形器18，在光束接收装置12输出端的光被原路反射回到光束发射装置11的输入端，通过环形器18对反射光进行输出。这样输入光两次经过光栅，输入光谱的带宽得到有效的压缩。图4为本技术拓展的第二实施例的光路图，其基本光学设置与第一实施例相同，但其工作在机械转镜转动特定的角度，输入光会直接原路返回光束发射装置而不会被反射到光束接收装置。相比于第一实施例中从光束接收装置端反射回来的光，第二实施例最终输出光波长不发生改变，但其光谱的带宽改变，具体见图5所示。上面结合附图对本技术的实施加以描述，但是本技术不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式是示意性而不是加以局限本技术，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽带可变的波长可调谐光纤滤波器，其特征在于：其包括光束发射装置、光束接收装置、机械转镜、聚焦元件、光栅和全反射镜，所述光束发射装置发射的多波长光束经机械转镜反射，通过聚焦元件转换为平行光束，平行光束照射在光栅平面上，光栅产生色散将把不同的波长散射到不同的角度，特定衍射角度的光经过全反射镜反射，再次经过光栅后被机械转镜反射到光束接收装置接收。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽带可变的波长可调谐光纤滤波器，其特征在于：其包括光束发射装置、光束接收装置、机械转镜、聚焦元件、光栅和全反射镜，所述光束发射装置发射的多波长光束经机械转镜反射，通过聚焦元件转换为平行光束，平行光束照射在光栅平面上，光栅产生色散将把不同的波长散射到不同的角度，特定衍射角度的光经过全反射镜反射，再次经过光栅后被机械转镜反射到光束接收装置接收。


2.根据权利要求1所述的一种宽带可变的波长可调谐光纤滤波器，其特征在于：所述聚焦元件为透镜。


3.根据权利要求1所述的一种宽带可变的波长可调谐光纤滤波器，其特征在于：所述光束发射装置和光束接收装置为双光纤结构，通过透镜或者透镜组成为双光纤收发系统，其中一光纤为光束发射装置，另...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭科棠，胡勇康，
申请(专利权)人：福州高意通讯有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35