一种F-P标准具型的波带开关制造技术

本实用新型专利技术公开一种Ｆ－Ｐ标准具的波带开关，其包括一交叉波分复用器，该交叉波分复用器中设有Ｆ－Ｐ标准具，其自由光谱范围为波长交叉复用的奇、偶信道间隔的２倍，一能对Ｆ－Ｐ标准具的两反射面的光学间距进行微调的标准具腔长微调装置；或者是一能旋转Ｆ－Ｐ标准具的标准具角度调节装置。本实用新型专利技术通过采用上述的技术方案，通过标准具腔长微调装置或标准具角度调节装置，改变Ｆ－Ｐ标准具的相关参数ｎ↓［υ］、ｄ、θ中的一个或多个，从而使Ｆ－Ｐ标准具透射峰值发生漂移，使其与Ｆ－Ｐ标准具原透射峰值对应的通道波长在透射与反射两种状态下切换，由此实现该通道的光信号在两个端口可选择输出的波带开关功能。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光纤通讯领域，尤其涉及一种利用F—P标准具型的技术实现一路通道的 光信号在两个输出端口可切换输出，而另外一路通道的光信号输出则不受影响的交叉波分复 用器件。技术背景交叉波分复用器(Interleaver)作为一种密集波分复用(DWDM)系统的核心器件，其基 本功能为把从输入端输入的信道间隔为f的光信号分成信道间隔为2f的奇偶两路通道的光 信号，并经过两个输出端口输出。目前，在用于实际通讯网络的过程中，人们提出了波带开 关的概念该器件不仅能实现上述的波长交叉复用功能，同时可以通过某种方式切换，选择 在一个端口词时输出奇偶通道信号，如两奇偶两路通道的光信号同时选择在奇通道端口输出。在切换过程中，原端口输出通道信号(如奇通道)始终在该端口输出，不受该切换的影响， 而另外一个端口输出的通道信号(如偶通道)则合入该输出通道(如奇通道)输出。目前存在着几种工作方式不同的交叉波分复用器，其中利用F-P标准具的滤波特性，实 现波分复用器功能的技术，早已被人采用并为人所熟知。F-P标准具相当于一种梳状滤波器，其传输曲线如图l所示，x方向为透射频率v， y方向为标准具透过率，其滤波特性可由以下公式表述F-P标准具的自由光谱范围(FSR):<formula>formula see original document page 3</formula> 公式(1)传输曲线: <formula>formula see original document page 3</formula> 公式(2)其中<formula>formula see original document page 3</formula>这里c为真空中光速；n为针对所计算中心波长的腔内介质折射率e为光线在腔内传 输时与F-P标准具反射面法线的夹角；d为F-P标准具的物理腔长，即F-P标准具两反射面 的物理间距u为所计算光的传输频率n"为所计算频率光所对应的介质折射率P为F-P 标准具反射面的反射率。Jay Raman (译音杰伊拉曼)等人于1998年和2000年提出的美国专利《WDM multiplexer-demultiplexer using fabry-perot filter (使用法布里一玻罗滤波器的WDM复用/解复 用器件)》(美国专利号5835517、 6122417)以及Jean-Marc Halbout (译音吉恩一马克黑 尔勃特)等人于1992年提出的美国专利《Optical wavelength demultiplexing filter for passing a selected one of aplurality of optical wavelengths(在多个波长中选择透过--个波长的光学波长解 复用过滤器)》(美国专利号5408319)等，此类专利均提出了利用F-P标准具实现波分复用 技术的功能，并提出了通过调节F-P腔的实际或等效腔长的方法，调节滤波波长。但是此类 器件都不能实现上述波带开关的功能。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于F-P标准具的滤波特性的波带开关。 为实现上述目的，本技术包括一交叉波分复用器，该交叉波分复用器中设有F-P标 准具，其自由光谱范围为波长交叉复用的奇、偶信道间隔的2倍，另有一能对F-P标准具的 两反射面的光学间距进行微调的标准具腔长微调装置；或者是另有一能旋转F-P标准具的标 准具角度调节装置。本技术通过采用上述的技术方案，通过标准具腔长微调装置或标准具角度调节装置， 改变F-P标准具的相关参数nu、 d、 6中的一个或多个，从而使F-P标准具透射峰值发生漂 移，使其与F-P标准具原透射峰值对应的通道波长在透射与反射两种状态下切换，由此实现 该通道的光信号在两个端口可选择输出的波带开关功能。以奇偶信道间隔为50G的交叉波分复用器为例，则对应的F-P标准具的FSR应为100G， F-P标准具的传输曲线和奇偶间隔的信道对应关系如图2、图3所示，图中实线是标准具传输 曲线，虚线是传输信道，x方向为传输频率v, y方向为标准具透过率。由图2可知，在其中一个通道(如奇通道)与F-P标准具的透过率峰值(以下简称"透 射峰)对应的时候，此时另一个通道(如偶通道)的标准具透过率最低，此时该通道由F-P 标准具反射输出。在此状态下，本器件实现波长交叉复用功能。由公式(1)、 (2)可知，当改变F-P标准具的参数n"、 d、 e中的--个或多个微小的量 时，F-P标准具透射峰值波长会发生溧移，对应于原透射峰的通道信号(如奇通道)的透过 率迅速降低到与另一通道(如偶通道)相近的水平，此时两个通道信号均被标准具反射，实 现同一端口输出。由上述两种状态的切换，实现了波带开关的功能。本技术中，改变F-P标准具参数可通过能对F-P标准具的两反射面的光学间距(即 光学腔长)进行微调的标准具腔长微调装置来实现。该标准具腔长微调装置可以是机械式微 调装置，利用机械方式改变F-P标准具的物理腔长d:也可以是压电控制式微调装置，利用压电材料在外加电场的作用下引起的微小形变(电致伸縮)，通过控制外加电压来调节F-P标 准具的物理腔长d:也可以是温度控制式微调装置，利用普通材料的热胀冷縮的性能或者利 用光学材料的热光效应和热膨胀效应的特性，通过控制温度变化来调节F-P标准具的光学腔 长；也可以是腔内玻片旋转式微调装置，由于可旋转玻片本身折射率与空气的差异，其不同 的旋转角度会引起不同的F-P标准具腔内实际光程的变化，从而使F-P标准具波长漂移量可 调。假设F-P标准具奇偶两个通道的间隔为50G,则F-P标准具的FSR为IOOG。当采用正入 射方式，如需透射峰漂移25G，经过计算，F-P标准具的两个反射面的轴向间隔仅需要调节 1.163pm的i即可。该标准具腔长微调装置根据F-P标准具的种类的不同而不同，当F-P标准具是空气隙F-P 标准具时，该标准具腔长微调装置是机械式微调装置、压电控制式微调装置、温度控制式微 调装置或腔内玻片旋转式微调装置中的一种或多种的'组合当F-P标准具是固体腔F-P标准 具时，该标准具腔长微调装置是温度控制式微调装置。本技术中，改变F-P标准具参数也可通过一能旋转F-P标准具的标准具角度调节装 置来实现。该标准具角度调节装置通过旋转F-P标准具，改变光射入F-P标准具的角度，由 菲涅尔公式(nlXsinei-n2Xsin02)可知，随着入射角度的改变，光折射入F-P标准具腔 的角度也随之改变，即在腔内来回反射的角度(公式(2)中的Q )也相应改变。由公式(2) 可知，此时F-P标准具的透射峰也会相应漂移，由此实现本技术的目的。本技术中，为实现更优化的性能，所用的F-P标准具最好实现近似矩形的光滤波通 带，且其上升沿和下降沿应尽可能的陡峭，可以采用2腔 5腔的多腔标准具来实现。根据 目前的实际需要和制造的难度，所采用的多腔标准身的腔数一般在2 5腔之间。附图说明以下结合附图对本技术作进一步的详述 图l是F-P标准具的传输曲线图图2是本技术在正常波长交叉复用状态时的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｆ－Ｐ标准具的波带开关，包括一交叉波分复用器，该交叉波分复用器中设有Ｆ－Ｐ标准具，其自由光谱范围为波长交叉复用的奇、偶信道间隔的２倍，其特征在于：另有一能对Ｆ－Ｐ标准具的两反射面的光学间距进行微调的标准具腔长微调装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：凌吉武，胡豪成，吴砺，蒋友山，
申请(专利权)人：福州高意通讯有限公司，
类型：实用新型
国别省市：35[]