一种新型级联式微球腔滤波器制造技术

本发明专利技术提供了一种新型级联式微球腔滤波器，所述滤波器包括：宽带激光器、EDFA掺铒光纤放大器、掺铒微球、拉锥光纤、光耦合器；所述宽带激光器与EDFA掺铒光纤放大器的输入端连接，EDFA掺铒光纤放大器的输出端连接至少一根光纤，每根光纤的末端均连接拉锥光纤，所述拉锥光纤上固定掺铒微球，所述掺铒微球中的激光与拉锥光纤耦合后，经光耦合器选择并叠加输出。本发明专利技术一种新型级联式微球腔滤波器，通过对不同波长的光在谐振腔内通过选模，进而能够有效地滤波。该滤波器因其尺寸小，更加有利于集成，同时该耦合封装结构紧凑，制作材料成本低廉，适合规模化。适合规模化。适合规模化。

【技术实现步骤摘要】
一种新型级联式微球腔滤波器


[0001]本专利技术涉及一种激光滤波器
，具体地说是涉及一种新型级联式微球腔滤波器。

技术介绍

[0002]随着通信技术的发展，光通信网络需要不断地提高工作性能和降低运营成本，其核心技术就是在于光波导器件的微型化、集成化、规模化以及高精度。未来全光网络迫切需要能够实现多功能高效率的新型光波导器件。其中，串联微环谐振滤波器对于环数是否为奇数、偶数，光的传输方向也是不同的，其制作工艺难度较大，对环境的依赖性较强，且品质因数较低。而并联微环谐振滤波器当微环个数N由小变大时，主谐振峰由上凸变为平坦，带宽变窄、旁瓣增多、次谐振峰升高，使非谐振光变强，造成干扰信号增强，使光学检测难度增大。且盘型腔的加工属于近年来探索的新工艺，通过化学刻蚀，导致光滑性不够，品质因数Q较低。为了克服这些缺点，进而改善微环谐振滤波器的滤波性能，本专利技术设计了一种新型微球谐振腔选模滤波器，通过对不同波长的光在谐振腔内通过选模，以波长的整数倍进行谐振，进而能够有效地滤波。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种新型级联式微球腔滤波器。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种新型级联式微球腔滤波器，所述滤波器包括：宽带激光器、EDFA掺铒光纤放大器、掺铒微球、拉锥光纤、光耦合器；所述宽带激光器与EDFA掺铒光纤放大器的输入端连接，EDFA掺铒光纤放大器的输出端连接至少一根光纤，每根光纤的末端均连接拉锥光纤，所述拉锥光纤上固定掺铒微球，所述掺铒微球中的激光与拉锥光纤耦合后，经光耦合器选择并叠加输出。
[0005]上述方案中，所述EDFA掺铒光纤放大器的输出端连接一根主路光纤。
[0006]上述方案中，所述主路光纤的末端串联三组拉锥光纤，每组拉锥光纤接有光耦合器，每组拉锥光纤上固定掺铒微球，位于前一组的掺铒微球中的激光与拉锥光纤耦合后，经光耦合器选择叠加再次进入下一组拉锥光纤上的掺铒微球，每组光耦合器上还连接PORT端口进行选模输出。
[0007]上述方案中，所述EDFA掺铒光纤放大器的输出端经一根主路光纤输入光耦合器后还并联有第一分路光纤和第二分路光纤。
[0008]上述方案中，所述第一分路光纤和第二分路光纤的末端分别串联拉锥光纤，所述拉锥光纤上均固定掺铒微球，两组掺铒微球中的激光分别与相应的拉锥光纤耦合后，经光耦合器叠加再次进入主路光纤中，主路光纤连接光纤激光拍频器选模输出。
[0009]上述方案中，所述掺铒微球的球腔半径不同。
[0010]上述方案中，所述掺铒微球的球腔半径相同。
[0011]本专利技术一种新型级联式微球腔滤波器与现有技术相比，其有益效果是：
[0012]1.本专利技术把微球腔的串并联滤波与电路的串并联结合起来，实现了新的波分复用与光学拍频功能，可应用于多功能传感及滤波。
[0013]2.本专利技术微球腔滤波器因其尺寸小，且有较高的Q值(理论上可达10
10
以上)，是微环谐振腔与微盘谐振腔品质因数(<105)105倍以上，更加有利于集成，可应用在滤波、光开关、激光器、光耦合器、调制器、色散补偿器、生物传感、调配器、有害气体的浓度传感检测等方面。
[0014]3.微球腔滤波器的制作简单，通过锥形光纤产生的光学倐逝场与球形腔耦合，再经过紫外胶固化封装，结构紧凑，制作材料成本低廉。
附图说明
[0015]图1为串联级联式微球谐振腔滤波器系统结构框图；
[0016]图2为串联级联式微球谐振腔的耦合封装结构图；
[0017]图3为并联级联式微球谐振腔滤波器系统结构框图；
[0018]图4为并联级联式微球谐振腔的耦合封装结构图；
[0019]图中：1.宽带激光器，2.输入端，3.EDFA掺铒光纤放大器，4.输出端，5.拉锥光纤，6.光耦合器，7.主路光纤，8.掺铒微球，9.PORT端口，10.光纤激光拍频器，11.第一分路光纤，12.第二分路光纤。
具体实施方式
[0020]下面结合附图与具体实施例对本专利技术一种新型级联式微球腔滤波器作进一步的描述：
[0021]图1为串联级联式微球谐振腔滤波器系统结构框图，图2为串联级联式微球谐振腔的耦合封装结构图。图中，该滤波器包括：宽带激光器1、EDFA掺铒光纤放大器3、掺铒微球8、拉锥光纤5、光耦合器6；宽带激光器1与EDFA掺铒光纤放大器3的输入端2连接，EDFA掺铒光纤放大器3的输出端4连接一根主路光纤7。主路光纤7的末端串联三组拉锥光纤5，每组拉锥光纤5接有光耦合器6，每组拉锥光纤5上的锥区上通过紫外固化技术固定掺铒微球8，掺铒微球8的球腔半径依次递增，位于前一组的掺铒微球8中的激光与拉锥光纤5耦合后，经光耦合器6选择再次叠加进入下一组拉锥光纤5上的掺铒微球8，每组光耦合器6上还连接PORT端口9进行选模输出。
[0022]该串联级联式微球腔具有波分复用功能，如图1所示，宽带激光器1光源经过功率放大后，从输出端4进入该滤波器，不同波长的信号光耦合进入不同尺寸的掺铒微球8，若是掺铒微球8的微球腔的直径或者周长与特定波长相匹配，满足回音壁WGM模式，则开始谐振，最终通过不同的PORT端口导出，其余波长的信号经光耦合器6选择再次叠加进入下一组拉锥光纤5上的掺铒微球8。这样针对宽带激光不同波长，通过不同半径球腔进行谐振滤波，实现高品质的滤波器功能。
[0023]图3为并联级联式微球谐振腔滤波器系统结构框图，图4为并联级联式微球谐振腔的耦合封装结构图。图中，该滤波器包括：宽带激光器1、EDFA掺铒光纤放大器3、掺铒微球8、拉锥光纤5、光耦合器6；宽带激光器1与EDFA掺铒光纤放大器3的输入端2连接，EDFA掺铒光纤放大器3的输出端4经一根主路光纤7输入光耦合器6后还并联有第一分路光纤11和第二
分路光纤12。第一分路光纤11和第二分路光纤12的末端分别串联拉锥光纤5，拉锥光纤5上均固定掺铒微球8，两组掺铒微球8中的激光分别与相应的拉锥光纤5耦合后，经光耦合器6再次叠加进入主路光纤7中，主路光纤7连接光纤激光拍频器10选模输出。
[0024]该并联式微球腔具有拍频功能，如图3所示，宽带激光器1的光源经过功率放大后，从输出端4进入该滤波器中的第一分路光纤11和第二分路光纤12，信号光分别耦合进入两个掺铒微球8，1550nm波长的光频可达10
14
Hz，两个尺寸相似微球，谐振光频差值与光频本身相比较小，满足光学拍频条件，从光纤激光拍频器10选模输出。信号的强度随时间强弱交替变化称为拍，而在单位时间内的变化次数就是拍频，也就是某个波的局部形状依然是以原先频率振动的波，但这个波峰的外缘却形成了一个强弱变化，既振幅的变化，利用光学拍频可以实现球腔的拍频传感。这样利用物理学两束光谐振频率较大而频差较小的拍频条件，实现拍频传感检测的功能。
[0025]本专利技术是一种新型级联式微球腔滤波器，通过对不同波长的光在谐振腔内通过选模，以波长的整数倍进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型级联式微球腔滤波器，其特征在于，所述滤波器包括：宽带激光器(1)、EDFA掺铒光纤放大器(3)、掺铒微球(8)、拉锥光纤(5)、光耦合器(6)；所述宽带激光器(1)与EDFA掺铒光纤放大器(3)的输入端(2)连接，EDFA掺铒光纤放大器(3)的输出端(4)连接至少一根光纤，每根光纤的末端均连接拉锥光纤(5)，所述拉锥光纤(5)上固定掺铒微球(8)，所述掺铒微球(8)中的激光与拉锥光纤(5)耦合后，经光耦合器(6)选择并叠加输出。2.根据权利要求1所述一种新型级联式微球腔滤波器，其特征在于：所述EDFA掺铒光纤放大器(3)的输出端(4)连接一根主路光纤(7)。3.根据权利要求2所述一种新型级联式微球腔滤波器，其特征在于：所述主路光纤(7)的末端串联三组拉锥光纤(5)，每组拉锥光纤(5)接有光耦合器(6)，每组拉锥光纤(5)上固定掺铒微球(8)，位于前一组的掺铒微球(8)中的激光与拉锥光纤(5)耦合后，经光耦合器(6)选择再次叠...

【专利技术属性】
技术研发人员：安盼龙，赵瑞娟，王语园，惠亮亮，解晨，姜留涛，李晓艳，
申请(专利权)人：陕西铁路工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：