一种GFF滤光片及其镀膜方法和制备方法技术

本发明专利技术涉及光通信技术领域，公开了一种GFF滤光片及其镀膜方法和制备方法，该镀膜方法包括：扫描当前镀膜的上一膜层，获得上一膜层实际测试光谱曲线；模拟分析上一膜层实际测试光谱曲线与上一膜层理论光谱曲线，获得上一膜层实际厚度；模拟上一膜层实际厚度与当前膜层理论光谱曲线，获取当前膜层的最优厚度值；根据模拟分析出来的当前膜层的最优厚度值，获得下个膜层的实际光强变化曲线，通过激光直接光控获得光控曲线，设定在膜层最优厚度值的停顿点，完成该膜层的制备。本发明专利技术采用独特的制备方案，使得在设计上不需要考虑特定膜层限制，在设计上难度大幅减低，膜层的层数以及膜层厚度也大幅下降，对加工难度要求上也有所下降。降。降。

【技术实现步骤摘要】
一种GFF滤光片及其镀膜方法和制备方法


[0001]本专利技术涉及光通信
，尤其是涉及一种GFF滤光片及其镀膜方法和制备方法。

技术介绍

[0002]在光纤通信中，光信号通过加载在光波中进行传输，不同的光波波长可以单独传输对应的数据，具有巨大的传输带宽。但是在长距离光传输中，仍然存在一定的信号损耗，为了补偿光纤的信号损耗，利用掺铒光纤放大器来放大光强信号来确保信息的可靠传输。但是，掺铒光纤放大器具有光纤放大器固有的缺点，其在1.55微米波段附近的数十纳米的波长带宽内对光波进行传输和放大，由于掺铒光纤放大器的增益在这个范围内不是恒定的，因此经过多个放大阶段后，相邻的光频率在其强度上有着明显的变化，即增益不平坦的问题。当掺铒光纤放大器增益不平坦度大于通信系统可以接受的值时，多个掺铒光纤放大器级联放大后增益不平坦会导致不同波长的各个信道的增益偏差累积，以至于信号恶化。
[0003]其中一种解决方法就是将掺铒光纤放大器与具有掺铒光纤放大器反向特性的设备耦合。这样的设备可以使掺铒光纤放大器的输出增益在波长带宽上变平。在掺铒光纤放大器输出处使用增益平坦化滤波器(GFF Filter)来平坦化信号。增益平坦化滤波器(GFF Filter)的质量通常由峰峰误差函数值来描述。
[0004]要实现这个良好的峰峰误差函数值，对整个加工制备的工艺要求极高，通过对膜系的设计分析，需要膜层的系统误差控制精度控制在0.03％以下才可以实现对应的光谱特性要求。
[0005]为此，现有的技术手段，都是考虑采用单点激光直接光控的方式进行制备，为了实现加工过程中的精度控制以及误差的补偿，需要对膜层的厚度进行设定一定的范围，以保证对应的膜层在光谱范围内的激光波长可以实现极值的控制方法，由此会导致在设计上对膜层的要求极高，另一方面，要达到高要求的峰峰误差函数的值，就需要更多的膜层进行设计，从而导致设计的膜层厚度极厚；从制备工艺上，对加工工艺的精度提出了更高的要求。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种GFF滤光片及其镀膜方法和制备方法，有效地解决了增益平坦滤光片膜层层数和厚度过多、膜层厚度存在限制条件、加工难度太大的问题。
[0007]为了实现本专利技术的目的，采用如下技术方案实现：
[0008]一种GFF滤光片的镀膜方法，包括以下步骤：
[0009]扫描当前镀膜的上一膜层，获得上一膜层实际测试光谱曲线；
[0010]模拟分析上一膜层实际测试光谱曲线与上一膜层理论光谱曲线，获得上一膜层实际厚度；
[0011]模拟上一膜层实际厚度与当前膜层理论光谱曲线，获取当前膜层的最优厚度值；
[0012]根据模拟分析出来的当前膜层的最优厚度值，获得下个膜层的实际光强变化曲线，通过激光直接光控获得光控曲线，设定在膜层最优厚度值的停顿点，完成该膜层的制备。
[0013]进一步的，步骤中还包括：
[0014]所述膜层采用标准的法布里
‑
帕罗腔基础结构((HL)^m(LH)^m L)^n，m>0,n>＝6且n<＝12，其中H为四分之一中心波长光学厚度的高折射率膜层，L为四分之一中心波长光学厚度的低折射率膜层，m为HL和LH的序列重复交替堆叠的数组，n为((HL)^m(LH)^m)和L的序列重复交替堆叠的数组。
[0015]进一步的，步骤中还包括：
[0016]所述高折射率膜层的材料为Ta2O5、Nb2O5、T iO2中的至少之一，所述高折射率膜层的折射率在1550nm的范围为1.85至2.5。
[0017]进一步的，步骤中还包括：
[0018]所述低折射率膜层的材料为SiO2、A l2O3、MgF2中的至少之一，所述低折射率膜层的折射率在1550nm的范围为1.38至1.6。
[0019]一种GFF滤光片的制备方法，包括以下步骤：
[0020]准备基片，所述基片上具有高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠而成的膜系；所述膜系采用标准的法布里
‑
帕罗腔基础结构；
[0021]扫描当前镀膜的上一膜层，获得上一膜层实际测试光谱曲线；模拟分析上一膜层实际测试光谱曲线与上一膜层理论光谱曲线，获得上一膜层实际厚度；模拟上一膜层实际厚度与当前膜层理论光谱曲线，获取当前膜层的最优厚度值；根据模拟分析出来的当前膜层的最优厚度值，获得下个膜层的实际光强变化曲线，通过激光直接光控获得光控曲线，设定在膜层最优厚度值的停顿点，完成该膜层的制备；
[0022]重复上一步骤，完成所有膜层的制备，获得滤光片；
[0023]检测镀膜完成后的所述滤光片的光谱特性曲线是否达到GFF滤光片光谱特性要求。
[0024]进一步的，所述法布里
‑
帕罗腔的腔数范围为6～12。
[0025]进一步的，所述基片为二氧化硅材料成型或者硅材料成型。
[0026]进一步的，所述检测镀膜完成后的所述滤光片的光谱特性曲线是否达到GFF滤光片光谱特性要求步骤具体包括：
[0027]将检测镀膜完成后的最终实现的光谱特性曲线与目标光谱曲线的峰峰误差函数进行衡量，满足误差在0.45dB的0.03％以下。
[0028]进一步的，所述检测镀膜完成后的所述滤光片的光谱特性曲线是否达到GFF滤光片光谱特性要求步骤具体还包括：
[0029]通过最终实现的光谱特性曲线与目标光谱曲线，计算峰峰误差函数的值,若所述峰峰误差函数的值满足小于0.45dB的要求，则完成GFF滤光片的制备；所述峰峰误差函数的计算方式具体如下：
[0030]EF(i)[dB]＝Ttarget(i)[dB]‑
Tmeasured(i)[dB][0031]其中，FE为差异函数，EF值表示在光谱范围内目标透过率Ttarget与测试透过率Tmeasured之间的差异值；
[0032]PPEF[dB]＝EFmax[dB]‑
EFmin[dB][0033]PPEF为峰峰误差函数，PPEF值表示在光谱范围内差异函数最大值EFma差异函数最小值EFmin之间的差异值。
[0034]一种GFF滤光片，按照上述的GFF滤光片的制备方法来制备得到。
[0035]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0036]本专利技术采用独特的制备方案，在加工工艺过程中，通过模拟扫描光谱曲线，分析加工过程中最优的膜层厚度，使得加工过程中不需要通过极值控制的方式进行补偿镀膜，使得在设计上不需要考虑特定膜层限制，一方面在设计上难度大幅减低，另一方面膜层的层数以及膜层厚度也大幅下降，对加工难度要求上也有所下降。
附图说明
[0037]图1是一种GFF滤光片的镀膜方法步骤图；
[0038]图2是一种GFF滤光片的制备方法步骤图；
[0039]图3是具体实施例1的初始结构光谱性能示意图；
[0040]图4是具体实施例1的法布里...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GFF滤光片的镀膜方法，其特征在于，包括以下步骤：扫描当前镀膜的上一膜层，获得上一膜层实际测试光谱曲线；模拟分析上一膜层实际测试光谱曲线与上一膜层理论光谱曲线，获得上一膜层实际厚度；模拟上一膜层实际厚度与当前膜层理论光谱曲线，获取当前膜层的最优厚度值；根据模拟分析出来的当前膜层的最优厚度值，获得下个膜层的实际光强变化曲线，通过激光直接光控获得光控曲线，设定在膜层最优厚度值的停顿点，完成该膜层的制备。2.根据权利要求1所述的GFF滤光片的镀膜方法，其特征在于，步骤中还包括：所述膜层采用标准的法布里
‑
帕罗腔基础结构((HL)^m(LH)^m L)^n，m>0,n>＝6且n<＝12，其中H为四分之一中心波长光学厚度的高折射率膜层，L为四分之一中心波长光学厚度的低折射率膜层，m为HL和LH的序列重复交替堆叠的数组，n为((HL)^m(LH)^m)和L的序列重复交替堆叠的数组。3.根据权利要求2所述的GFF滤光片的镀膜方法，其特征在于，步骤中还包括：所述高折射率膜层的材料为Ta2O5、Nb2O5、TiO2中的至少之一，所述高折射率膜层的折射率在1550nm的范围为1.85至2.5。4.根据权利要求2所述的GFF滤光片的镀膜方法，其特征在于，步骤中还包括：所述低折射率膜层的材料为SiO2、Al2O3、MgF2中的至少之一，所述低折射率膜层的折射率在1550nm的范围为1.38至1.6。5.一种GFF滤光片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：准备基片，所述基片上具有高折射率膜层和低折射率膜层交替堆叠而成的膜系；所述膜系采用标准的法布里
‑
帕罗腔基础结构；扫描当前镀膜的上一膜层，获得上一膜层实际测试光谱曲线；模拟分析上一膜层实际测试光谱曲线与上一膜层理论光谱曲线，获得上一膜层实际厚度；模拟上一膜层实际厚度与当前膜层理论光谱曲线，获取当前膜层的最优厚度值；根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏炎，李昱，陈居凯，
申请(专利权)人：苏州众为光电有限公司，
类型：发明
国别省市：