[實(shí)用新型]一種基于多光纖光柵的多波長(zhǎng)通道的帶寬可調(diào)諧濾波器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020256321.5
• 申請(qǐng)日: 2010-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN201796157U
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙建林;姜碧強(qiáng);秦川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B6/293
• 分類號(hào): G02B6/293;G02B6/02
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種帶寬可調(diào)諧濾波器，屬于光纖濾波器領(lǐng)域，特別涉及一種基于多光纖光柵的多波長(zhǎng)通道的帶寬可調(diào)諧濾波器。

背景技術(shù)

光纖光柵因其優(yōu)異的選頻特性以及容易實(shí)現(xiàn)全光纖網(wǎng)絡(luò)，在光纖通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。由于外界環(huán)境的溫度和應(yīng)變均會(huì)引起光纖光柵中心波長(zhǎng)的漂移，因此，光纖光柵可作為波長(zhǎng)可調(diào)諧濾波器應(yīng)用在光纖通信與傳感網(wǎng)絡(luò)中。此外，通過(guò)在光纖光柵的柵區(qū)建立應(yīng)變或溫度梯度場(chǎng)，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖光柵的帶寬調(diào)諧，即可得到帶寬可調(diào)諧濾波器，且?guī)挼恼{(diào)諧范圍與應(yīng)變或溫度場(chǎng)的梯度成正比。利用折射率調(diào)制周期或調(diào)制深度不均勻的啁啾光纖光柵，通過(guò)啁啾率調(diào)諧，同樣可以實(shí)現(xiàn)帶寬的可調(diào)濾波，但是啁啾光纖光柵比均勻光纖光柵的制作工藝要復(fù)雜得多。目前，已經(jīng)有許多相關(guān)的利用光纖光柵啁啾化實(shí)現(xiàn)帶寬可調(diào)諧濾波器，這些濾波器應(yīng)用了力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)等方法，其中包括多種梁型結(jié)構(gòu)，為了產(chǎn)生梯度應(yīng)變分布，通常需要制作成特殊的梁型結(jié)構(gòu)，因此其制作工藝相對(duì)較復(fù)雜；還有在光纖光柵外鍍上不等厚的金屬薄膜，通過(guò)改變金屬薄膜的電流使得光纖光柵產(chǎn)生啁啾現(xiàn)象，其鍍膜工藝本身就比較復(fù)雜，成本較高，且在帶寬調(diào)諧的同時(shí)中心波長(zhǎng)也會(huì)發(fā)生改變；采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩端固定壓桿的啁啾光纖光柵帶寬調(diào)諧，若要獲得高精度的帶寬調(diào)諧，需采用高精度的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其價(jià)格比較昂貴。因此，采用以上各種結(jié)構(gòu)制成的光纖光柵帶寬調(diào)諧濾波器，有些制作工藝要求較高，有些操作復(fù)雜或成本較高，或者在帶寬調(diào)諧的同時(shí)中心波長(zhǎng)也會(huì)發(fā)生改變，從而限制了其實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出一種基于多光纖光柵的多波長(zhǎng)通道的帶寬可調(diào)諧濾波器，通過(guò)改變作用在聚合物上的壓力，引起光纖光柵產(chǎn)生啁啾效應(yīng)，從而達(dá)到光纖光柵反射譜帶寬可調(diào)諧的目的，最終實(shí)現(xiàn)一種中心波長(zhǎng)不變的帶寬可調(diào)諧濾波器。

本實(shí)用新型的思想在于：將光纖光柵封裝在聚合物的中心軸線上，聚合物側(cè)面與兩段金屬套筒緊密連接，外界均勻分布的壓力作用于聚合物和金屬套筒，由于聚合物部分受限于金屬套筒，因此沿光纖光柵軸向會(huì)產(chǎn)生梯度應(yīng)變，且應(yīng)變值大小由中心向兩邊遞減，從而使得光纖光柵反射光譜產(chǎn)生啁啾現(xiàn)象和帶寬的展寬。當(dāng)光纖光柵的柵區(qū)部分中點(diǎn)封裝在零應(yīng)變處時(shí)，光纖光柵反射光譜的中心波長(zhǎng)不變，帶寬隨著壓力的增加而展寬。

技術(shù)方案

一種基于多光纖光柵的多波長(zhǎng)通道的帶寬可調(diào)諧濾波器，其特征在于：包括光纖光柵1、聚合物2、兩段金屬套筒3和金屬軟管4；光纖光柵1同軸穿入兩段金屬套筒3之中，光纖光柵1與兩段金屬套筒3之間填充聚合物2，光纖光柵1兩端與聚合物2銜接的界面套裝用于保護(hù)光纖光柵尾纖的金屬軟管4；所述兩段金屬套筒3的內(nèi)徑為16～20mm，長(zhǎng)度為15mm，相距10mm。

所述的光纖光柵的柵區(qū)距聚合物一端的端面10～20mm。

所述的光纖光柵采用兩個(gè)相互串聯(lián)的光纖光柵，兩光纖光柵的柵區(qū)分別距聚合物的不同端面10～20mm。兩光纖光柵的中心反射波長(zhǎng)間隔大于每個(gè)光纖光柵的最大帶寬展寬量。

在兩段金屬套筒3的中間加入一段金屬套筒，與兩端金屬套筒相距10mm；光纖光柵采用4個(gè)相互串聯(lián)的光纖光柵，兩端的光纖光柵的柵區(qū)分別距聚合物的不同端面10～20mm，中間兩根光纖光柵柵區(qū)部分與對(duì)應(yīng)兩端的光纖光柵柵區(qū)相連。每?jī)筛饫w光柵之間的中心反射波長(zhǎng)間隔大于每個(gè)光纖光柵的最大帶寬展寬量。

所述光纖光柵為折射率調(diào)制周期均勻的光纖布拉格光柵，其柵區(qū)長(zhǎng)度為10mm，反射率大于90％。

所述聚合物為聚氨酯、丙烯酸酯或硅橡膠。

有益效果

本實(shí)用新型提出的一種基于多光纖光柵的多波長(zhǎng)通道的帶寬可調(diào)諧濾波器，當(dāng)外界環(huán)境溫度一定時(shí)，隨著壓力的增加僅會(huì)引起光纖光柵反射譜帶寬的展寬，而中心波長(zhǎng)不會(huì)發(fā)生變化，提高了濾波的穩(wěn)定性和精確性。采用兩個(gè)中心波長(zhǎng)不同的光纖光柵封裝在聚合物中，可實(shí)現(xiàn)在相同壓力的作用下產(chǎn)生雙波長(zhǎng)通道的帶寬可調(diào)諧濾波器。同時(shí)，容易將該結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到聚合物受限于相距恒定距離的多段相同金屬套筒中，并且選擇中心波長(zhǎng)相距一定值的光纖光柵封裝在聚合物中，從而實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)通道的帶寬可調(diào)諧濾波器或梳狀濾波器。此外，該濾波器具有帶寬調(diào)諧范圍大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單小巧，易于系統(tǒng)集成等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于光纖通信和光纖傳感系統(tǒng)中。

附圖說(shuō)明

圖1是基于多光纖光柵的多波長(zhǎng)通道的帶寬可調(diào)諧濾波器或梳狀濾波器結(jié)構(gòu)剖面示意圖

其中：1-光纖光柵；2-聚合物；3-金屬套筒；4-毛細(xì)金屬管；5-單模光纖。

具體實(shí)施方式