[發明專利]一種溫度調諧光纖濾波器

在審

• 申請號: 202210825133.7
• 申請日: 2022-07-14
• 公開（公告）號: CN115097658A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 呂志國;蔣淞聿;李澤;王微微;阿榮;譚政;李允明
• 申請（專利權）人: 內蒙古大學
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 田甜

本發明公開了一種溫度調諧光纖濾波器，涉及光纖濾波器技術領域，包括：線起偏器，用于獲得線偏振光；第一高雙折射保偏光纖，一端與線起偏器45°熔接，用于使線偏振光產生偏振態旋轉；溫度敏感型雙折射晶體，一端與第一高雙折射保偏光纖的另一端熔接，用于使線偏振光產生偏振態旋轉；第二高雙折射保偏光纖，一端與溫度敏感型雙折射晶體的另一端熔接，用于使線偏振光產生偏振態旋轉；線檢偏器，與第二高雙折射保偏光纖的另一端45°熔接，用于將線偏振光的偏振態旋轉轉化為振幅調制，完成濾波；調節系統，用于實時調節第一高雙折射保偏光纖、溫度敏感型雙折射晶體、第二高雙折射保偏光纖溫度，完成對輸出光中心波長和光譜帶寬動態調諧。

技術領域

本發明涉及光纖濾波器技術領域，具體為一種溫度調諧光纖濾波器。

背景技術

隨著激光技術的發展，光濾波器作為激光技術中不可或缺的基本工具，成為許多科研工作者的研究對象。自光濾波技術發展以來，基于不同的理論基礎研制出不同類型的光濾波器，例如基于光干涉原理的Fabry-Perot濾波器、多層介質膜濾波器、熔錐光纖濾波器、馬赫-曾德干涉濾波器，基于光柵原理的體光柵濾波器、陣列波導光柵濾波器、光纖光柵濾波器、聲光可調諧濾波器。

在光纖通信和激光技術的快速發展中，對光濾波器的動態調諧性能有越來越高的要求，例如在光纖通信網中，隨著密集波分復用(DWDM)的快速發展，信道之間的間隔越來越窄，信道的傳播速度越來越快，且光通信網正由原來靜態的WDM系統向高速動態路由的全光通信網演變，這樣對光濾波器的動態調諧性能和調諧速度有更高的要求。

在正色散區域，超短脈沖激光的產生主要受非線性相移、群速度色散和光譜濾波帶寬等參數影響，其中，光譜帶寬對于激光器輸出單脈沖能量、脈沖寬度及平均功率等起著重要的作用。

光濾波器除了應用在光纖通信和激光技術中，也是許多民用高科技產品的重要組成器件和生產工具，如在電視機、照相機、手機中的光電顯示，在航空、航天、衛星技術等諸多領域都至關重要的。

光濾波片作為重要的濾波裝置，每一種濾波片有唯一的輸出光中心波長和光譜帶寬，無法實現動態調諧，面對不同光譜帶寬的需求需要更換為該光譜帶寬下的光濾波片，降低了光濾波片的實用性；另外光濾波片的主要生產方式為鍍膜技術，生產工藝復雜、成本高。

雙折射濾波器是一類利用雙折射介質引入相位延遲的濾波器。通過調節濾波器內的雙折射效應，實現對透射譜信號的調制，進而對波長調諧。

伯納德·利奧(Bernard Lyot)提出了一種雙折射濾波器：Lyot雙折射濾波器，它的基本結構為：在兩個透振方向相同的偏振器之間放入一塊雙折射板，光線經過起偏器后變為線偏振光并入射到雙折射板上，線偏振光分解為偏振方向相互垂直的兩束光，這兩束光在傳輸過程產生相位差，經過檢偏器產生干涉現象，導致波長有選擇性的透過；Lyot雙折射濾波器可以通過插入不同的雙折射板來改變雙折射率，進而實現光譜帶寬的調諧。

但是這需要對濾波器進行重組和重新校對，操作十分不便，同時Lyot雙折射濾波器的透射譜線近似呈現出周期性，其透射帶寬與自由光譜范圍之比太大，一般不能直接用來濾光，另外Lyot雙折射濾波器還存在峰值透射率低、調諧范圍小、溫控精度要求高等不足。

發明內容

本發明針對現有光濾波器很難實現輸出光波長以及光譜帶寬的動態調諧問題，以及Lyot型濾波器的不足，提供了一種溫度調諧光纖濾波器，具體包括：

線起偏器，用于從光中獲得線偏振光。

第一高雙折射保偏光纖，其一端與所述線起偏器的一端45°熔接，用于使所述線偏振光產生第一次偏振態旋轉。

溫度敏感型雙折射晶體，其一端與所述第一高雙折射保偏光纖的另一端熔接，用于使產生了第一次偏振態旋轉的所述線偏振光產生第二次偏振態旋轉。