本发明专利技术公开了基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器。传感部分是制作在微结构光纤上的长周期光纤光栅，并在微结构光纤内部的空气孔中灌注了磁流体，微结构光纤放置在磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度可变的磁场中，其两端分别与普通单模光纤相连。由于灌入微结构光纤空气孔中磁流体的折射率对所处的磁场敏感，当光经过长周期光纤光栅时，调节磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度的大小，磁场的变化改变了光纤中磁流体的折射率，使光纤包层的有效折射率变化，改变了长周期光纤光栅的谐振波长，从而获得随外加磁场变化的磁控可调谐滤波器，其调谐范围1400-1700nm，本发明专利技术制作简单、成本低、可在线应用，可望被应用于光纤通信领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光纤通信领域，具体涉及一种基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器。
技术介绍
光纤通信是20世纪70年代以后发展起来的新的通信技术，光纤通信被认为是通信发展史上革命性的进步，目前，光纤通信网络正在向高速度、大容量、智能化三个方向发展。光网路的发展很大程度上取决于新型光器件的发展，其中，能够适应其需要的可调谐滤波器成为新型光器件领域的一个研究热点。提高光网络的带宽利用率，密集波分复用(DWDM)技术已获得实际应用，DWDM使通信容量提高几十倍甚至上百倍，在波分复用系统中波长的解复用、信息的检测都可以通过可调谐光滤波器实现；智能网络能够灵活动态分配网络带宽，是现代网络技术的发展目标，为了满足智能光网络对灵活性和动态性的要求，可调谐技术成为智能光网络中光器件的关键技术。此外，可调谐光滤波器的调谐速度，成为衡量光网络灵活性和动态性的重要指标。可调谐光纤光栅滤波器作为可调谐滤波器的一种近几年得到了广泛关注，D.M.Costantini等人在普通长周期光纤光栅包层外镀上金属后通过电加热，实现了可调谐滤波器。宾西法尼亚州立大学的Q.Chen等人将高电光系数的聚合物纳米颗粒涂敷在长周期光纤光栅包层外面，通过电极加电压改变聚合物纳米颗粒的折射率，从而实现长周期光纤光栅的可调谐滤波性。微结构光纤包层中沿轴向周期性排列着波长量级的空气孔，纳米磁流体以液体的形式填充在光纤内部(而不是外部)，不改变光纤结构，集成度高，而且可在线应用，由此，本专利技术提出了一种基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器。本专利技术的技术解决方案如下:—种基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器，该滤波器包括普通单模光纤、制作在微结构光纤上的长周期光纤光栅、磁场产生和调谐装置、磁流体。其特征在于:在微结构光纤上制作长周期光纤光栅，并在其空气孔中灌注包含纳米磁性颗粒的磁流体，微结构光纤放置在磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度可变的磁场中，调节磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度的大小实现可调谐滤波的功能。本专利技术的优点为:(I)通过调节磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度的大小改变其谐振波长，具有很好的调谐性能；(2)长周期光纤光栅没有反射光，不会对光通信系统造成干扰。(3)磁流体的填充不改变光纤结构，集成度高，且可在线应用。(4)该结构容易制作，成本较低。附图说明图1为本专利技术的结构2为本专利技术中制作有长周期光纤光栅的微结构光纤及其包层空气孔中灌注磁流体的结构示意图具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进一步描述。如图1所示，一种基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器，包括普通单模光纤I，制作在微结构光纤上的长周期光纤光栅2，磁场产生和调谐装置3，磁流体4。取长为IOcm的微结构光纤，利用机械微弯法使光纤发生周期性的物理微弯变形，通过弹光效应使光纤轴向发生周期性的调制从而在微结构光纤上制作长度为5cm的长周期光纤光栅，然后在微结构光纤包层的小空气孔中利用毛细现象灌注包含纳米磁性颗粒的磁流体，灌注的长度取决于灌注的时间，本专利技术灌注微结构光纤的长度为长周期光纤光栅的长度5cm，并将微结构光纤放置在磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度可变的磁场中，两端用冷接子分别与普通单模光纤连接，通过调节磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度的大小来改变其谐振波长。本专利技术基于以下原理:长周期光纤光栅机理是光纤纤芯正向传输的基模和同向传输的包层模之间的率禹合，在纤芯中正向传输的基模，在光栅区域和包层中的包层模耦合，通常情况下，此时基模中传播常数满足相位匹配条件:Alpfg= (ncore(A)-nclad(A)m) A (I)式中_为长周期光纤光栅的基模与包层模的稱合波长,ncore ( A )，nclad( A )m分别为基模和第m阶包层模的有效折射率，A为长周期光纤光栅的折射率变化周期。光能量从基模耦合到包层模中，其余的光能量仍在纤芯中传输，成为频谱选择衰减器件。由于灌入微结构光纤空气孔中磁流体的折射率对所处的磁场敏感，当光经过微结构光纤时，调节磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度的大小，磁场的变化改变了光纤中磁流体的折射率，使光纤包层的有效折射率变化，改变了长周期光纤光栅的谐振波长，从而获得随外加磁场变化的磁控可调谐滤波器。本专利技术的关键技术为:长周期光纤光栅制作在具有空气孔结构的微结构光纤上，并在微结构光纤的空气孔中填充包含纳米磁性颗粒的磁流体，由于磁流体的折射率对所处的磁场敏感，当光经过微结构光纤时，调节磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度的大小实现可调谐滤波的功能。本实施例中，连接用的光纤为标准单模光纤(Y0FC-MKD-101，模场直径为9.9 10.9 u mil550nm)，选用的微结构光纤长度为10cm，磁流体为水基的Fe3O4,其密度为1.2g/mLo权利要求1.一种基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器，包括普通单模光纤1，制作在微结构光纤上的长周期光纤光栅2，磁场产生和调谐装置3，磁流体4。其特征在于:微结构光纤放在两块可调控电磁铁之间，两端分别与普通单模光纤相连。2.根据权利要求1所述的基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器，其特征在于长周期光纤光栅被制作在具有空气孔结构的微结构光纤上。3.根据权利要求1所述的基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器，其特征在于微结构光纤的空气孔中被填充了包含纳米磁性颗粒的磁流体。4.根据权利要求1所述的基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器，其特征在于长周期光纤光栅被放置在磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度可变的磁场中。全文摘要本专利技术公开了基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器。传感部分是制作在微结构光纤上的长周期光纤光栅，并在微结构光纤内部的空气孔中灌注了磁流体，微结构光纤放置在磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度可变的磁场中，其两端分别与普通单模光纤相连。由于灌入微结构光纤空气孔中磁流体的折射率对所处的磁场敏感，当光经过长周期光纤光栅时，调节磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度的大小，磁场的变化改变了光纤中磁流体的折射率，使光纤包层的有效折射率变化，改变了长周期光纤光栅的谐振波长，从而获得随外加磁场变化的磁控可调谐滤波器，其调谐范围1400-1700nm，本专利技术制作简单、成本低、可在线应用，可望被应用于光纤通信领域。文档编号G02F1/095GK103207465SQ20121047505公开日2013年7月17日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日专利技术者董新永, 辛奕 申请人:中国计量学院本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器，包括普通单模光纤1，制作在微结构光纤上的长周期光纤光栅2，磁场产生和调谐装置3，磁流体4。其特征在于：微结构光纤放在两块可调控电磁铁之间，两端分别与普通单模光纤相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董新永，辛奕，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：
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