[發明專利]邁克爾遜平頂干涉儀光學濾波器

無效

• 申請號: 201410058436.6
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN103823324A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 黃玉華;孫晴;晉敏;羅吉祥
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: G02F1/137
• 分類號: G02F1/137
• 代理公司: 金華科源專利事務所有限公司 33103
• 代理人: 呂葆華

技術領域

本發明涉及一種波長交錯復用濾波器，特別是一種邁克爾遜平頂干涉儀光學濾波器，即MGTI光學濾波器。

背景技術

波長交錯復用濾波器，是密集波分復用技術中的一個核心器件，它主要是利用濾波器的濾波功能和可調節性來實現波長交錯復用功能，從而達到提高系統的帶寬利用率的目的。用于實現波長交錯復用的濾波器主要有：邁克爾遜（Michelson）Gires–Tournois（GT）干涉型、雙折射GT干涉儀型、馬赫-曾德級聯型、雙折射晶體型等。與其他濾波器相比，邁克爾遜（Michelson）GT平頂干涉儀濾波器，即MGTI光學濾波器的輸出波形具有較高的平坦度和隔離度，這使得它具有更高的帶寬利用效率，因此MGTI濾波器得到了廣泛的研究和應用。目前用來調節濾波器的方法主要有機械、壓電陶瓷、聲光控制以及液晶器件的電光效應等方法，其中機械調節法的機械穩定性比較差，壓電陶瓷調節法所需控制電壓較高且速度通常比較慢，聲光調節雖然應用靈活、調諧范圍寬，但是結構復雜、能耗高；而利用液晶器件因其具有能耗低、成本低、使用便捷等優點而被廣泛應用于可調濾波器中，比如基于液晶的Fabry-Parot可調濾波器和Lyot可調濾波器。

近年來，液晶也被用于MGTI濾波器中來實現波長的調節，但是由于液晶材料具有雙折射特性，因此基于液晶的光學器件通常都具有光學偏振依賴性，這樣至少會將光的利用效率降低一半，這是很多光學儀器設備所不希望發生的。為了克服這一問題，最近我們發明了一種基于90度扭轉液晶的MGTI濾波器，克服了光學偏振問題。然而基于90度扭轉液晶的MGTI濾波器需要一定的偏置電壓，驅動比較復雜，且響應速度比較慢。

發明內容

針對以上問題，本發明的目的是提供一種功耗低、驅動簡單、響應速度快的邁克爾遜平頂干涉儀濾波器。

一種邁克爾遜平頂干涉儀光學濾波器，包括邁克爾遜干涉儀，其特征在于：在邁克爾遜干涉儀上設置有用電控調節的GT藍相液晶裝置，用電控調節的GT藍相液晶裝置含有：主要由內側面上設置有導電層的導電全反鏡和一塊內側面設置有導電層的導電玻璃組成的盒體、灌裝在盒體中的藍相液晶、連接在導電全反鏡和導電玻璃上的藍相液晶電控調節電源和設置在該導電玻璃外側面上的部分反射層；并在邁克爾遜干涉儀臂上設裝有用電控調節的藍相液晶裝置，用電控調節的藍相液晶裝置含有：主要由兩塊內側面設置有導電層的導電玻璃組成的盒體、灌裝在盒體內的藍相液晶和連接在兩塊導電玻璃上的藍相液晶電控調節電源。

本發明的目的是通過采用電控調節的藍相液晶實現的，即利用電控調節的藍相液晶作為邁克爾遜平頂干涉儀濾波器的相位可調器件，使MGTI光學濾波器非偏振依賴平頂可調。所以，不僅功耗低、驅動簡單、響應速度快，還具有輸出信號為頂部平坦邊沿陡峭且對光的偏振態不敏感、結構簡單、制作方便等優點。

與其他的MGTI濾波器的調節方法相比，比如與機械、壓電陶瓷和聲光控制MGTI濾波器相比，該MGTI干涉型濾波器結構簡單，穩定性好，所需電壓低。其中機械調節法的機械穩定性比較差，壓電陶瓷調節法所需控制電壓較高且速度通常比較慢，聲光調節雖然應用靈活、調諧范圍寬，但是結構復雜、能耗高；而利用液晶器件因其具有能耗低、成本低、使用便捷等優點而被廣泛應用于可調濾波器中。與普通的基于液晶MGTI濾波器相比，該濾波器成功地克服了光的偏振依賴性。因此它的應用范圍非常廣泛，尤其在光通信中具有廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1的模擬輸出光譜圖；

圖3是圖1的部分反射鏡的誤差容忍度分析光譜圖；

圖4GT腔長的誤差容忍度分析光譜圖；

圖5邁克爾遜兩個臂長差的誤差容忍度分析光譜圖。

圖中：光束分束器1、全反鏡2、邁克爾遜干涉儀臂3、導電玻璃4、部分反射層5、藍相液晶6、交流電源7。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例進行詳述：