光学谐振腔以及光学滤波器制造技术

本申请提供了一种光学谐振腔以及光学滤波器，涉及光通信技术领域，能够提高光学谐振腔的滤波效果，该光学谐振腔包括电光晶体；第一反射膜和第二反射膜；第一电极和第二电极，第一电极与第二电极向电光晶体施加的电场用于调节电光晶体的折射率；第一反射膜，用于在传播方向上透射输入光线至电光晶体；电光晶体，用于在电场的作用下，以预定折射率将第一反射膜透射的光线传输至第二反射膜；第二反射膜，用于将电光晶体传输的光线中的预定波长的光线输出，并将预定波长以外的其他波长的光线反射至电光晶体；电光晶体，还用于将第二反射膜反射的光线以预定折射率传输至第一反射膜；第一反射膜，还用于将电光晶体传输的光线反射至电光晶体。至电光晶体。至电光晶体。

【技术实现步骤摘要】
光学谐振腔以及光学滤波器


[0001]本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种光学谐振腔以及光学滤波器。

技术介绍

[0002]光纤传输是以光为载波，利用光纤作为传输介质进行信号的传输。其中，骨干网是用来连接多个区域或地区的高速网络，并且在骨干网中，通常使用光纤传输。随着通信技术的发展以及数据传输需求的增加，骨干网中的可重构光分插复用器(reconfigurable optical add
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drop multiplexer，ROADM)需要下沉至城域网，以达到网络升级的目的。通常的，可重构光分插复用器需要使用光性能监控仪(optical performance monitor，OPM)对光纤传输的光信号的信噪比和功率进行检测，以保证光纤传输的光信号的串扰水平和误码率可控。
[0003]光性能监控仪的核心组成部分是光学滤波器(tunable optical filter，TOF)，其中，包含法布里
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珀罗谐振腔(Fabry
–
P
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rot cavity，简称FP腔)的光学滤波器最为常见且应用最为广泛，其中的FP腔由两个平行的平面反射面和两个平面反射面之间的光学介质组成，利用光的干涉原理进行干涉滤波。但是，现有的包含FP腔的光学滤波器，为了实现滤出预定波长的光线的目的，往往是通过驱动电压控制，机械移动FP腔中的两个平面反射面之间的距离，以实现对FP腔的腔长调整，进而实现FP腔对滤出的光线的波长的调整。因此这种包含FP腔的光学滤波器对控制两个平面反射面之间的距离的机械控制精度要求较高，滤波效果受限。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种光学谐振腔以及光学滤波器，能够提高光学谐振腔的滤波效果。
[0005]为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：
[0006]第一方面，提供了一种光学谐振腔，包括：电光晶体；第一反射膜和第二反射膜，其中第一反射膜和第二反射膜沿电光晶体的传播方向分别设置在电光晶体的两侧；第一电极和第二电极，其中第一电极与第二电极设置于电光晶体上，第一电极与第二电极向电光晶体施加的电场用于调节电光晶体的折射率；电场存在垂直于传播方向的分量；第一反射膜，用于在传播方向上透射输入光线至电光晶体；电光晶体，用于在电场的作用下，以预定折射率将第一反射膜透射的光线传输至第二反射膜；第二反射膜，用于将电光晶体传输的光线中的预定波长的光线输出，并将预定波长以外的其他波长的光线反射至电光晶体；电光晶体，还用于将第二反射膜反射的光线以预定折射率传输至第一反射膜；第一反射膜，还用于将电光晶体传输的光线反射至电光晶体。在上述的光学谐振腔中，通过沿电光晶体的传播方向在电光晶体的两侧设置第一反射膜以及第二反射膜，以使得第一反射膜、第二反射膜以及电光晶体对输入光线进行滤波。并且，在电光晶体上还设置有第一电极和第二电极，在向第一电极和第二电极施加驱动电压时，将在电光晶体中形成电场，电场存在垂直于电光
晶体的传播方向的分量，因此可以使得电光晶体产生与传播方向垂直的电光效应(即横向电光效应)，则电光晶体在电场的作用下折射率将变成预定折射率。那么，在电光晶体中形成的电场不同时，第一反射膜在传播方向上透射的输入光线，将以电光晶体中与电场对应的预定折射率传输至第二反射膜。第二反射膜，将通过电光晶体传输的光线中的预定波长的光线输出，也就是将预定波长的光线透射出第二反射膜，并且将预定波长以外的其他波长的光线反射回电光晶体，那么电光晶体再将第二反射膜反射的光线以预定折射率传输至第一反射膜，第一反射膜，还用于将电光晶体传输的光线反射至电光晶体。如此反复，以使得预定波长的光线从第二反射膜输出。并且，在上述的光学谐振腔中，电极之间设置驱动电压形成的电场可以直接用于调整电光晶体的折射率，在电光晶体的折射率发生改变时，即可达到滤出预定波长的光线的目的，避免了使用机械控制方式对光学谐振腔的腔长进行调制，实现提升滤波效果的目的。
[0007]可选的，本申请的实施例提供了一种第一电极和第二电极的设置方式，其中，第一电极和第二电极平行于传播方向分别设置于电光晶体的两侧。这样设置的电极是直接设置在电光晶体的表面上，在两个电极上施加驱动电压时，直接在两个电极正对的区间形成电场(其中电场方向垂直于传播方向)，即在电光晶体上形成最均匀的电场，进而实现对电光晶体的折射率的调整。
[0008]可选的，电光晶体包括：在传播方向上位于入光侧的入射面和位于出光侧的出射面；入射面包括位于中心的第一透光区域，和包围第一透光区域的第一非透光区域；出射面包括位于中心的第二透光区域，和包围第二透光区域的第二非透光区域；第一反射膜设置于第一透光区域，第二反射膜设置于第二透光区域；第一电极以及第二电极设置于第一非透光区域；或者第一电极以及第二电极设置于第二非透光区域。在该可选方式中，本申请的实施例提供了另一种第一电极和第二电极的设置方式，当在两个电极上施加驱动电压时，位于两个电极所在平面一侧的电场穿过电光晶体，实现对电光晶体的折射率的调整；而且第一电极以及第二电极同时设置于入射面或者出射面，可以通过一次制作工艺形成两个电极，这样该第一电极和第二电极的制作工艺难度将降低。
[0009]可选的，第一非透光区域包括以第一透光区域为中心对称分布的第一区域和第二区域；第二非透光区域包括以第二透光区域为中心对称分布的第三区域和第四区域；其中，沿传播方向，第一区域与第三区域重叠，第二区域与第四区域重叠；第一电极设置在第一区域，第二电极设置在第四区域；或者，第一电极设置在第二区域，第二电极设置在第三区域。在该可选方式中，本申请的实施例提供了再一种第一电极和第二电极的设置方式，当对两个电极施加驱动电压时，由于在传播方向第一电极和第二电极分别位于电光晶体的两侧，第一区域与第三区域重叠，第二区域与第四区域重叠；这样第一电极和第二电极形成的电场可以穿过电光晶体在第一透光区域与第二透光区域之间的部分，实现对电光晶体在第一透光区域与第二透光区域之间的折射率的调整，当然电场方向与传播方向并不垂直，而是与垂直于传播方向的方向存在一定角度的偏差，但是当前的电场在垂直于传播方向的电场分量比较大。
[0010]可选的，第一电极包括第一部分和第二部分；第二电极包括第三部分和第四部分；第一电极的第一部分设置于第一区域，第一电极的第二部分设置于第三区域；第二电极的第三部分设置于第二区域，第二电极的第四部分设置于第四区域；第一电极的第一部分与
第二部分通过导线电连接；第二电极的第三部分与第四部分通过导线电连接。在该可选方式中，本申请的实施例提供了第四种第一电极和第二电极的设置方式，当对两个电极施加驱动电压时，由于在传播方向，第一区域与第三区域重叠，第二区域与第四区域重叠；这样第一电极的两个部分和第二电极的两个部分形成的电场可以穿过电光晶体在第一透光区域与第二透光区域之间的部分，实现对电光晶体在第一透光区域与第二透光区域之间的折射率的调整，并且，此时的电场方向垂直于传播方向，以使得施加在两个电极上的最小电压实现最大的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学谐振腔，其特征在于，包括：电光晶体；第一反射膜和第二反射膜，其中所述第一反射膜和所述第二反射膜沿所述电光晶体的传播方向分别设置在所述电光晶体的两侧；第一电极和第二电极，其中所述第一电极与所述第二电极设置于所述电光晶体上，所述第一电极与所述第二电极向所述电光晶体施加的电场用于调节所述电光晶体的折射率；所述电场存在垂直于所述传播方向的分量；所述第一反射膜，用于在所述传播方向上透射输入光线至所述电光晶体；所述电光晶体，用于在所述电场的作用下，以预定折射率将所述第一反射膜透射的光线传输至所述第二反射膜；所述第二反射膜，用于将所述电光晶体传输的光线中的预定波长的光线输出，并将所述预定波长以外的其他波长的光线反射至所述电光晶体；所述电光晶体，还用于将所述第二反射膜反射的光线以所述预定折射率传输至所述第一反射膜；所述第一反射膜，还用于将所述电光晶体传输的光线反射至所述电光晶体。2.根据权利要求1所述的光学谐振腔，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极平行于所述传播方向分别设置于所述电光晶体的两侧。3.根据权利要求1所述的光学谐振腔，其特征在于，所述电光晶体包括：在传播方向上位于入光侧的入射面和位于出光侧的出射面；所述入射面包括位于中心的第一透光区域，和包围所述第一透光区域的第一非透光区域；所述出射面包括位于中心的第二透光区域，和包围所述第二透光区域的第二非透光区域；所述第一反射膜设置于所述第一透光区域，所述第二反射膜设置于所述第二透光区域；所述第一电极以及所述第二电极设置于所述第一非透光区域；或者，所述第一电极以及所述第二电极设置于所述第二非透光区域。4.根据权利要求3所述的光学谐振腔，其特征在于，所述第一非透光区域包括以所述第一透光区域为中心对称分布的第一区域和第二区域；所述第二非透光区域包括以所述第二透光区域为中心对称分布的第三区域和第四区域；其中，沿所述传播方向，所述第一区域与所述第三区域重叠，所述第二区域与所述第四区域重叠；所述第一电极设置在所述第一区域，所述第二电极设置在所述第四区域；或者，所述第一电极设置在所述第二区域，所述第二电极设置在所述第三区域。5.根据权利要求4所述的光学谐振腔，其特征在于，所述第一电极包括第一部分和第二部分；所述第二电极包括第三部分和第四部分；所述第一电极的第一部分设置于所述第一区域，所述第一电极的第二部分设置于所述第三区域；所述第二电极的第三部分设置于所述第二区域，所述第二电极的第四部分设置于所述第四区域；所述第一电极的第一部分与第二部分通过导线电连接；所述第二电极的第三部分与第四部分通过导线电连接。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的光学谐振腔，其特征在于，
在垂直于所述传播方向上，所述第一电极和所述第二电极之间的距离小于等于2毫米。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的光学谐振腔，其特征在于，还包括：温控结构，所述温控结构向所述电光晶体施加温度，以调节所述电光晶体的折射率。8.根据权利要求7所述的光学谐振腔，其特征在于，所述温控结构设置于所述第一反射膜远离所述电光晶体的一侧；和/或,所述温控结构设置于所述第二反射膜远离所述电光晶体的一侧。9.根据权利要求7所述的光学谐振腔，其特征在于，所述温控结构沿平行于所述传播方向设置于所述电光晶体的一侧，和/或，所述温控结构沿平行于所述传播方向设置于所述电光晶体的另一侧。10.根据权利要求7
‑
9任一项所述的光学谐振腔，其特征在于，所述温控结构包括透光的电阻薄膜。11.根据权利要求10所述的光学谐振腔，其特征在于，所述电阻薄膜的材料包括：氧化铟锡。12.根据权利要求1
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11任一项所述的光学谐振腔，其特征在于，在所述传播方向上，所述第一反射膜与所述第二反射膜之间的距离为所述光学谐振腔的腔长；所述腔长大于等于50微米，且小于等于300微米。13.根据权利要求1
‑
12任一项所述的光学谐振腔，其特征在于，所述电光晶体的材料包括以下任意一种：铌酸锂、镧掺杂锆钛酸铅、铌镁酸铅
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钛酸铅、钽酸铌钾。14.根据权利要求1
‑
13任一项所述的光学谐振腔，其特征在于，所述第一电极的材料包括以下任一：金、氧化铟锡；所述第二电极的材料包括以下任一：金、氧化铟锡。15.一种光学滤波器，其特征在于，包括：第一光纤准直器、第二光纤准直器、以及设置于所述第一光纤准直器和所述第二光纤准直器之间的光路上的多个光学谐振腔和第一反射元件；所述第一光纤准直器，用于将接收到的第一光线进行准直处理，生成准直光线，将所述准直光线沿第一方向依次通过所述多个光学谐振腔；所述多个光学谐振腔，用于对所述准直光线进行滤波处理，生成包含预定波长的第一滤波光线；所述多个光学谐振腔中的任意两个光学谐振腔的腔长不同；所述第一反射元件，用于将所述第一滤波光线反射至所述多个光学谐振腔，以使得所述第一滤波光线沿第二方向依次通过所述多个光学谐振腔，所述第二方向与所述第一方向相反；所述多个光学谐振腔，还用于对所述第一反射元件反射的所述第一滤波光线进行滤波处理，生成包含所述预定波长的输出滤波光线；所述第二光纤准直器，用于将所述输出滤波光线耦合至第一光纤输出。16.根据权利要求15所述的光学滤波器，其特征在于，所述第一光纤准直器和所述第二光纤准直器之间的光路上还包括：第二反射元件；所述多个光学谐振腔，具体用于对所述第一反射元件反射的所述第一滤波光线进行滤波处理，生成包含所述预定波长的第二滤波光线；
所述第二反射元件，用于将...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛柯廷，昌钟璨，万助军，欧阳奎，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：