一种动态调谐光纤滤波器制造技术

本发明专利技术提供了一种动态调谐光纤滤波器，属于滤波器技术领域，本发明专利技术第一双折射偏振保持光纤与光纤起偏器的偏振光轴熔接；应力偏振控制装置包括驱动组件、棘轮、多个滑动组件，棘轮与驱动组件的输出端传动连接，驱动组件驱动棘轮转动；多个滑动组件沿周向均匀设置在棘轮外侧，棘轮转动推动多个滑动组件沿径向向外移动；第一单模光纤4沿周向缠绕于多个滑动组件外侧，第一单模光纤一端与第一双折射偏振保持光纤另一端熔接；另一端通过第二双折射偏振保持光纤与光纤检偏器连接。本发明专利技术利用应力控制装置改变第一单模光纤的曲率半径大小及双折射率，进而控制两正交分量的相位差，实现输出光中心波长的动态连续可调。光中心波长的动态连续可调。光中心波长的动态连续可调。

【技术实现步骤摘要】
一种动态调谐光纤滤波器


[0001]本专利技术属于滤波器
，具体涉及一种动态调谐光纤滤波器。

技术介绍

[0002]在正色散区域，超短脉冲激光的产生主要受非线性相移、群速度色散和光纤滤波带宽等参数影响。其中，光纤滤波带宽对于激光器输出单脉冲能量、脉冲宽度及平均功率等起着重要的作用。例如：Lyot滤波器是一种利用双折射原理的光学滤波器，其透射率与波长有关，它包含了一系列双折射晶体片和偏振片，每一个晶体片的双折射轴相对于偏振片的轴向旋转45
°
，在晶体中传播的光可认为包含两束正交的线偏振光，产生不同的相位延迟，两偏振成分的相对相移与波长有关。
[0003]但是，常见的双折射调谐器、Lyot滤波器对超短脉冲激光输出起决定作用的滤波带宽基本是固定的，且滤波带宽非常大不能用来直接滤波，只能通过添加或者减少晶体片和偏振片来调节带宽，不可实现实时动态调谐。

技术实现思路

[0004]为了克服滤波带宽固定不变，不能实现动态调谐的不足，本专利技术提供了一种动态调谐光纤滤波器，其技术方案如下：
[0005]一种动态调谐光纤滤波器，包括：
[0006]包括：
[0007]光纤起偏器；
[0008]第一双折射偏振保持光纤，一端与所述光纤起偏器的偏振光轴熔接；
[0009]应力偏振控制装置，包括：
[0010]驱动组件；
[0011]棘轮，与所述驱动组件的输出端传动连接，所述驱动组件驱动所述棘轮转动；
[0012]多个滑动组件，沿周向均匀设置在所述棘轮外侧，所述棘轮转动推动多个滑动组件沿径向向外移动；
[0013]第一单模光纤，沿周向缠绕于多个所述滑动组件外侧，所述第一单模光纤一端与所述第一双折射偏振保持光纤另一端熔接；另一端通过第二双折射偏振保持光纤与光纤检偏器连接；
[0014]激光在经历光纤起偏器后成为线偏振光，与第一双折射偏振保持光纤快轴角度呈45
°
，并在第一双折射偏振保持光纤中发生分解，产生沿快轴和慢轴方向传输的两正交分量，应力偏振控制装置的驱动组件驱动棘轮转动推动多个滑动组件沿径向向外移动以改变第一单模光纤的曲率半径，从而改变第一单模光纤的双折射率并控制两正交分量的相位差，达到控制输出光中心波长和光谱带宽参数以实现激光输出光谱的动态调制。
[0015]优选的，所述驱动组件包括：
[0016]壳体；
[0017]电机，设置在所述壳体外侧中心，其输出轴伸入所述壳体内部；
[0018]转轴，一端与壳体内部一侧中心转动连接，另一端与所述电机的输出轴传动连接，所述棘轮与所述转轴固定连接。
[0019]优选的，每组所述滑动组件包括：
[0020]多个滑块，沿周向均匀设置在所述棘轮外侧，所述滑块内侧与所述棘轮啮合，所述第一单模光纤缠绕在多个所述滑块外侧；
[0021]多个限位块，每个所述滑块两侧均设置有限位块，所述限位块与所述壳体内壁连接。
[0022]优选的，每个所述滑块外侧侧壁开设有凹槽，每个所述凹槽内设置有多个支撑杆，每个所述支撑杆的两端分别与所述凹槽相对的两个侧壁转动连接，每个所述支撑杆上固定连接有滚轮，多个所述滑块的外侧套设有一个弹性橡胶圈，所述弹性橡胶圈内壁与每个所述滑块上的滚轮抵接，所述第一单模光纤缠绕于弹性橡胶圈外壁上。
[0023]优选的，所述壳体包括两个圆板和多个连接杆，两个所述圆板相对设置，每个所述连接杆两端分别与两个所述圆板内壁连接，所述连接杆位于多个所述滑块的间隙。
[0024]优选的，还包括第二单模光纤，所述第二单模光纤缠绕在另一个所述应力偏振控制装置的弹性橡胶圈外侧，所述第二单模光纤一端通过所述第二双折射偏振保持光纤与所述第一单模光纤连接，另一端通过第三双折射偏振保持光纤与光纤检偏器连接。
[0025]优选的，所述光纤起偏器的偏振光轴与第一双折射偏振保持光纤的快轴呈45
°
角熔接；所述第一双折射偏振保持光纤、第一单模光纤、第二双折射偏振保持光纤、第二单模光纤和第三双折射偏振保持光纤依次呈45
°
角熔接；所述光纤检偏器的偏振光轴与第三双折射偏振保持光纤的快轴呈45
°
角熔接。
[0026]优选的，所述光纤起偏器与所述光纤检偏器的偏振光轴方向平行；所述第一双折射偏振保持光纤的快轴与第二双折射偏振保持光纤的快轴方向垂直。
[0027]优选的，所述第一双折射偏振保持光纤、第二双折射偏振保持光纤及第三双折射偏振保持光纤的长度分别为0.05m、0.21m和0.15m，双折射率均为3.6
×
10
‑4。
[0028]优选的，所述第一单模光纤和第二单模光纤的长度为0.35m和0.10m、双折射率均为3.8
×
10
‑6。
[0029]本专利技术提供的动态调谐光纤滤波器具有以下有益效果：
[0030]1.本专利技术利用应力控制装置的驱动组件驱动棘轮转动推动多个滑动组件沿径向向外移动改变第一单模光纤的曲率半径，从而改变第一单模光纤的双折射率，进而控制两正交分量的相位差，实现输出光中心波长的动态调节及光谱带宽参数的连续可调。
[0031]2.利用应力控制装置调节第一单模光纤的曲率半径大小改变光纤双折射值，进而可以用于修正应力偏振控制装置在使用过程中产生的误差，实现输出光中心波长的动态精调。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是本专利技术一种动态调谐光纤滤波器实施例的结构示意图；
[0034]图2是本专利技术一种动态调谐光纤滤波器中应力偏振控制装置的结构示意图；
[0035]图3是应力偏振控制装置的俯视示意图；
[0036]图4是滑块的结构示意图；
[0037]图5是滑块的主视图；
[0038]图6是壳体的结构示意图；
[0039]图7是本专利技术实施例中粗调第一单模光纤和第二单模光纤的曲率半径大小时动态调谐光纤滤波器的滤波特性；
[0040]图8是本专利技术实施例中精调第一单模光纤和第二单模光纤的曲率半径大小时动态调谐光纤滤波器的滤波特性；
[0041]图9为本专利技术实施例中同时调节第一单模光纤和第二单模光纤曲率半径大小时动态调谐光纤滤波器滤波特性的参照对比图。
[0042]附图标记说明：
[0043]1‑
光纤起偏器，2
‑
第一双折射偏振保持光纤，3
‑
应力偏振控制装置，4
‑
第一单模光纤，5
‑
第二单模光纤，6
‑
第二双折射偏振保持光纤，7
‑
光纤检偏器，8
‑
第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态调谐光纤滤波器，其特征在于，包括：光纤起偏器(1)；第一双折射偏振保持光纤(2)，一端与所述光纤起偏器(1)的偏振光轴熔接；应力偏振控制装置(3)，包括：驱动组件；棘轮(34)，与所述驱动组件的输出端传动连接，所述驱动组件驱动所述棘轮(34)转动；多个滑动组件，沿周向均匀设置在所述棘轮(34)外侧，所述棘轮(34)转动推动多个滑动组件沿径向向外移动；第一单模光纤(4)，沿周向缠绕于多个所述滑动组件外侧，所述第一单模光纤(4)一端与所述第一双折射偏振保持光纤(2)另一端熔接；另一端通过第二双折射偏振保持光纤(6)与光纤检偏器(7)连接；激光在经历光纤起偏器(1)后成为线偏振光，与第一双折射偏振保持光纤(2)的快轴角度呈预设角度，并在第一双折射偏振保持光纤(2)中发生分解，产生沿快轴和慢轴方向传输的两正交分量，应力偏振控制装置(3)的驱动组件驱动棘轮(34)转动推动多个滑动组件沿径向向外移动以改变第一单模光纤(4)的曲率半径，从而改变第一单模光纤(4)的双折射率并控制两正交分量的相位差，达到控制输出光中心波长和光谱带宽参数以实现激光输出光谱的动态调制。2.根据权利要求1所述的动态调谐光纤滤波器，其特征在于，所述驱动组件包括：壳体(31)；电机(32)，设置在所述壳体(31)外侧中心，其输出轴伸入所述壳体(31)内部；转轴(33)，一端与壳体(31)内部一侧中心转动连接，另一端与所述电机(32)的输出轴传动连接，所述棘轮(34)与所述转轴(33)固定连接。3.根据权利要求1所述的动态调谐光纤滤波器，其特征在于，每组所述滑动组件包括：多个滑块(35)，沿周向均匀设置在所述棘轮(34)外侧，所述滑块(35)内侧与所述棘轮(34)啮合，所述第一单模光纤(4)缠绕在多个所述滑块(35)外侧；多个限位块(36)，每个所述滑块(35)两侧均设置有限位块(36)，所述限位块(36)与所述壳体(31)内壁连接。4.根据权利要求3所述的动态调谐光纤滤波器，其特征在于，每个所述滑块(35)外侧侧壁开设有凹槽(351)，每个所述凹槽(351)内设置有多个支撑杆，每个所述支撑杆的两端分别与所述凹槽(351)相对的两个侧壁转动连接，每个所述支撑杆上固定连接有滚轮(352)，多个所述滑块(35)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕志国，李泽，蒋淞聿，阿荣，王微微，谭政，
申请(专利权)人：内蒙古大学，
类型：发明
国别省市：