[發(fā)明專利]寬帶調(diào)諧啁啾傾斜光纖光柵帶阻濾波器、制備裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410240143.X
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN104020522A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭團(tuán);關(guān)柏鷗;劉甫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B6/02
• 分類號(hào): G02B6/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種寬帶帶阻濾波器的設(shè)計(jì)，尤其是一種寬帶調(diào)諧啁啾傾斜光纖光柵帶阻濾波器，屬于濾波器設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

寬帶帶阻濾波器在光纖通信(如增益平坦、色散補(bǔ)償?shù)?、雷達(dá)系統(tǒng)與傳感技術(shù)中發(fā)揮重要的作用，大范圍(上百納米)帶寬可帶阻調(diào)濾波可以有選擇的屏蔽無(wú)用信號(hào)及背景噪聲，對(duì)現(xiàn)代超寬帶、大信息量光通信與光傳感等領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。

目前在全光纖帶阻濾波器開發(fā)方面，主要包括光子晶體光纖填充和光纖光柵兩類方法。光子晶體填充濾波方法是基于光子晶體光纖與非光子晶體光纖之間纖芯/包層模式耦合形成干涉來(lái)實(shí)現(xiàn)帶阻濾波。在此基礎(chǔ)上，外界環(huán)境的變化影響填充物的有效折射率，導(dǎo)致干涉條紋漂移，實(shí)現(xiàn)濾波調(diào)諧。國(guó)內(nèi)外對(duì)光子晶體光纖調(diào)諧特性研究主要包括溫度、液晶、磁場(chǎng)、電場(chǎng)等調(diào)制手段。例如，中國(guó)Fang?Du等人設(shè)計(jì)出用電控液晶填充的光子晶體光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧帶阻濾波，(文獻(xiàn)“Electrically?tunable?liquid-crystal?photonic?crystal?fiber，”Appl.Phys.Lett.，2004，85：2181-2183)。又例如，中國(guó)Peng?Zu等人設(shè)計(jì)出用磁控磁流體填充的光子晶體來(lái)實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧帶阻濾波，(文獻(xiàn)“Magneto-optical?fiber?sensor?based?on?bandgap?effect?of?photonic?crystal?fiber?infiltrated?with?magnetic?fluid，”Appl.Phys.Lett.，2012，101：241118-241120)。其共有的不足之處在于填充后的光子晶體穩(wěn)定差，極易受外界環(huán)境影響。此外，上述方式調(diào)諧裝置復(fù)雜，可控制性差。光纖光柵帶阻濾波方法主要集中在布拉格光柵和長(zhǎng)周期光柵。此類器件的不足在于濾波范圍窄，可調(diào)諧范圍有限，并且溫度、抖動(dòng)等外界環(huán)境的改變對(duì)濾波器的濾波特性有很大影響。例如，澳大利亞Canning等人設(shè)計(jì)出基于變跡布拉格光柵來(lái)實(shí)現(xiàn)帶阻濾波，(文獻(xiàn)“Characterization?of?apodized?fiber?Bragg?gratings?for?rejection?filter?applications，”Appl.Optics，1997，36：9378-9382)。此方法可現(xiàn)實(shí)的濾波帶寬僅0.5nm，無(wú)法實(shí)現(xiàn)寬帶濾波。又例如，美國(guó)Vengsarkar等人提出了基于長(zhǎng)周期光纖光柵的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)寬帶濾波(文獻(xiàn)“Long-period?fiber?grating?as?band-rejection?filters，”IEEE?J.Lightwave?Technol.，1996，14：58-65)，濾波帶寬可提高到10nm。在此基礎(chǔ)之上，韓國(guó)Sohn等人利用在長(zhǎng)周期光纖光柵上局部加熱并且移動(dòng)熱源的方法實(shí)現(xiàn)了可調(diào)諧寬帶帶阻濾波器，(文獻(xiàn)“Thermo-optically?tunable?band-rejection?filters?using?mechanically?formed?long-period?fiber?gratings，”O(jiān)pt.Lett.，2005，30：2688-2690)。此方法存在調(diào)諧過(guò)程復(fù)雜且不穩(wěn)定的問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)外界折射率的變化、光纖微彎都對(duì)濾波譜有很大影響。

因此，需要提供一種開發(fā)成本低廉、穩(wěn)定可靠、帶寬調(diào)諧范圍大、插入損耗低、全光纖集成的寬帶帶阻濾波器的制備方法及裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個(gè)目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種寬帶調(diào)諧啁啾傾斜光纖光柵帶阻濾波器的制備裝置，該裝置通過(guò)靈活改變傾斜角度并配合使用不同啁啾度相位掩模板來(lái)實(shí)現(xiàn)帶寬大范圍調(diào)諧帶阻濾波，制備出的濾波器具有結(jié)構(gòu)微型化、制備成本低廉、插入損耗低、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種寬帶調(diào)諧啁啾傾斜光纖光柵帶阻濾波器的制備方法。

本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供一種寬帶調(diào)諧啁啾傾斜光纖光柵帶阻濾波器。

本發(fā)明的第一個(gè)目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

寬帶調(diào)諧啁啾傾斜光纖光柵帶阻濾波器的制備裝置，其特征在于：包括啁啾相位掩模板、角度調(diào)節(jié)架、光敏光纖以及聚合物涂覆設(shè)備，所述光敏光纖固定在角度調(diào)節(jié)架上，所述啁啾相位掩模板放置在與光敏光纖平行的位置上，其中：

所述啁啾相位掩模板，用于將紫外入射光分束并在光敏光纖表面產(chǎn)生周期非均勻干涉條紋；

所述角度調(diào)節(jié)架，用于在紫外入射光與啁啾相位掩膜板之間引入傾斜角度，即在紫外入射光與啁啾相位掩膜板的法線方向引入夾角；