[發(fā)明專利]光學(xué)可調(diào)濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410649824.1
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104297921B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂海峰;周風(fēng)晴;荊愛偉;趙澤雄;周健
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海保稅區(qū)光聯(lián)通訊技術(shù)有限公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08
• 代理公司: 珠海智專專利商標(biāo)代理有限公司44262
• 代理人: 林永協(xié)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于光纖通信系統(tǒng)的光學(xué)器件，具體地說，是涉及一種光學(xué)可調(diào)濾波器。

背景技術(shù)

光學(xué)濾波器是一種用于對光束的波長進行選擇的器件，包含有多種波長的光束組經(jīng)過光學(xué)濾波器以后，只有特定波長的光束輸出，其他波長的光束被過濾掉，從而實現(xiàn)從多種波長的光束組中過濾出特定波長的光束。

由于光學(xué)器件使用過程中，對接收的光束的波長并不是完全不變的，因此需要使用具有可調(diào)節(jié)輸出波長的光學(xué)濾波器進行濾波，輸出光束的波長可調(diào)的光學(xué)濾波器被稱為光學(xué)可調(diào)濾波器。

現(xiàn)在的光學(xué)可調(diào)濾波器按照其產(chǎn)生色散的原理可以分為兩大類：光柵衍射型濾波器以及法布里-帕羅(Fabry-Perot)腔型濾波器。光柵衍射型濾波器是利用具有不同波長的入射光束入射到光柵表面時，不同波長的光束分量對應(yīng)著不同的衍射角，從而把不同波長的光束分開形成光譜，同時通過電光、聲光、熱光效應(yīng)或者常規(guī)機械轉(zhuǎn)動的方式改變?nèi)肷涔馐娜肷浣?，使光譜的中心波長發(fā)生移動，從而產(chǎn)生濾波的效果。法布里-帕羅腔型濾波器是基于多光束干涉原理，從而形成特定反射和透射譜線，并且通過改變?nèi)肷涞椒ú祭?帕羅腔的光束的角度，可以改變反射和透射譜線的中心波長，達到可以調(diào)諧的目的。

通常，基于電光、聲光、熱光效應(yīng)的光學(xué)可調(diào)濾波器都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗大、中心波長可調(diào)諧范圍小等缺點；而基于傳統(tǒng)機械轉(zhuǎn)動方式的光學(xué)可調(diào)濾波器，則存在體積龐大、穩(wěn)定性差、重復(fù)性差和響應(yīng)時間長的缺點。因此，人們開始研發(fā)基于微電機系統(tǒng)的光學(xué)可調(diào)濾波器。

公告號為CN202182973U的中國實用新型專利公開了名為“一種光柵型的可調(diào)濾波器”的發(fā)明創(chuàng)造，該濾波器具有一個輸入準(zhǔn)直器，在 輸入準(zhǔn)直器的一側(cè)設(shè)有第一光柵，第一光柵的后級設(shè)有微電機反射鏡，在微電機反射鏡的后級依次設(shè)有擴束棱鏡、第二光柵以及反射鏡，輸出準(zhǔn)直器基本上與輸入準(zhǔn)直器平行設(shè)置，且均位于第一光柵的同一側(cè)。具有多種波長的光束從輸入準(zhǔn)直器入射后，經(jīng)過第一光柵發(fā)射衍射，不同波長的光束因穿過第一光柵時折射角度不同而以不同的入射角度入射至微電機反射鏡上，從而將多束光束分開形成光譜。多束光束經(jīng)過微電機反射鏡的反射依次入射到擴束棱鏡、第二光柵以及反射鏡后，只有特定波長的光束能夠原路返回并且入射到輸出準(zhǔn)直器上，實現(xiàn)對特定波長的光束濾波。

通過調(diào)節(jié)微電機反射鏡的角度可以改變光束從微電機反射鏡入射到擴束棱鏡、第二光柵的角度，從而改變光學(xué)可調(diào)濾波器的中心波長，因此調(diào)節(jié)微電機反射鏡的角度即可以實現(xiàn)光學(xué)可調(diào)濾波器調(diào)節(jié)輸出光束波長的功能。

隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，光學(xué)設(shè)備的小型化已經(jīng)是發(fā)展趨勢。如將光學(xué)可調(diào)濾波器小型化，則往往需要使用準(zhǔn)直透鏡。然而，準(zhǔn)直透鏡的工作受限于雙光纖尾纖發(fā)光的交叉點的位置，對于一般的準(zhǔn)直透鏡而言，工作距離很短，通常只有3毫米左右。如果使用3毫米的工作距離的雙光纖尾纖，不能滿足上述設(shè)計的準(zhǔn)直透鏡的工作要求。如果增加雙光纖尾纖的工作距離，必須增加準(zhǔn)直透鏡的曲率半徑，使之產(chǎn)生一個較大的光斑，這樣的數(shù)據(jù)不但增大光學(xué)可調(diào)濾波器的尺寸，還會增加微電機反射鏡的直徑，進而增加微電機反射鏡的驅(qū)動電壓和功耗，增加了微電機反射鏡的生產(chǎn)成本。可見，現(xiàn)有的光學(xué)可調(diào)濾波器存在體積過大以及功耗過高的問題。

此外，由于現(xiàn)有的光學(xué)可調(diào)濾波器從輸入準(zhǔn)直器出射的光束先經(jīng)過第一光柵的衍射再入射至微電機反射鏡內(nèi)，導(dǎo)致微電機反射鏡每旋轉(zhuǎn)固定的角度后，從第一光柵出射的光束入射到微電機反射的角度變化較小，導(dǎo)致需要微電機反射鏡每次旋轉(zhuǎn)較大的角度才能滿足大范圍的中心波長的調(diào)節(jié)需求。此外，上述的光學(xué)可調(diào)濾波器設(shè)置兩個光柵，導(dǎo)致光學(xué)可調(diào)濾波器的生產(chǎn)成本高，且體積龐大，不能滿足光學(xué)器件小型化的發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種體積小且生產(chǎn)成本低的光學(xué)可調(diào)濾波器。

本發(fā)明的另一目的是提供一種微電機反射鏡功效小的光學(xué)可調(diào)濾波器。

為了實現(xiàn)上述的主要目的，本發(fā)明提供的光學(xué)可調(diào)濾波器具有雙光纖尾纖以及設(shè)置在雙光纖尾纖一側(cè)的準(zhǔn)直透鏡，準(zhǔn)直透鏡遠離雙光纖尾纖的一側(cè)設(shè)有微電機反射鏡，其中，雙光纖尾纖與準(zhǔn)直透鏡之間設(shè)有楔形片，楔形片的端面與雙光纖尾纖的端面傾斜設(shè)置，光學(xué)可調(diào)濾波器還設(shè)有位于微電機反射鏡的反射光路上的反射衍射裝置，從準(zhǔn)直透鏡出射的光束經(jīng)過微電機反射鏡后入射到反射衍射裝置上。