可調諧光纖濾波器制造技術

本實用新型專利技術提供一種可調諧光纖濾波器，包括輸入光纖以及輸出光纖，輸入光纖的端面與輸出光纖的端面平行相對，并形成諧振腔，其中，輸入光纖以及輸出光纖均為擴芯光纖，輸入光纖端面處纖芯的芯徑與輸出光纖端面處纖芯的芯徑相等。本實用新型專利技術提供的可調諧光纖濾波器結構簡單，在輸入光纖端面與輸出光纖端面間距較大時仍保持較小的插入損耗，可調諧光纖濾波器的工作穩定性好。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種光纖濾波器，具體地說，是一種可調諧光纖 濾波器。
技術介紹
隨著互聯網的發展，人們對光纖通訊系統的容量以及光纖通訊系 統的傳送速度提出越來越高的要求。在光纖通訊系統中，需要應用一 個寬帶光源以及一個可調諧的光纖濾波器，可調諧光纖濾波器的工作 原理是利用共振效應，只讓寬帶光源發出的光中特定波長的光在光纖 中低損耗地傳送，而其他波長的光盡可能多地濾除。現有的一種可調 諧光纖濾波器的結構示意圖如圖l所示。現有的可調諧光纖濾波器包括有一根輸入光纖10以及一根輸出 光纖20,輸入光纖10以及輸出光纖20均為單模光纖，其中心具有 纖芯11、 21，纖芯11、 21的芯徑很小， 一般只有6~9微米。輸入 光纖10的端面12與輸出光纖20的端面22之間平行相對，兩端面 12、 21之間具有一距離U,形成諧振腔15。光從輸入光纖10出射 后進入諧振腔15,各種波長的光在諧振腔15內產生光共振，適當地 設計諧振腔15的結構參數，可以使只有特定波長的光才得以入射到 輸出光纖20中，從而實現濾波作用，讓特定波長的光在輸出光纖20 中低損耗地傳送。但是，由于單模光纖纖芯的芯徑很小，光從輸入光纖10出射后 容易發散，并且發散角度較大，因此，這種可調諧光纖濾波器的輸入 光纖10的端面12與輸出光纖20的端面22必須靠得很近， 一般只有 幾微米，使距離Ll很小。這樣，自由譜區寬度(FSR， Free Spectrum Range)的范圍以及大小受到限制。在超精細光譜分析中， 為了獲得較小的自由語區寬度，就需要增大距離Ll,這樣便使光纖 傳送的插入損耗急劇增大而不能被接受。為了解決上述問題，另一種可調諧光纖濾波器在輸入光纖10的端面12與輸出光纖20的端面22之間增加一個光纖晶體，這種可調 諧光纖濾波器的結構示意圖如圖2所示，其包括輸入光纖10、輸出 光纖20以及光纖晶體(Fiber Wafer) 30,光纖晶體30粘貼在輸出 光纖20的端面22上，以減少輸入光纖10的端面12與輸出光纖20 的端面22之間空氣距離，使兩光纖端面之間的空氣距離L2只有幾微 米，從而減少光耦合時的插入損耗。然而，由于光纖晶體30是在單模光纖中切去只有微米數量級的 一段而形成，制造這種可調諧光纖濾波器時，需要將長度只有幾微米 的光纖晶體30粘貼在輸出光纖20的端面22上，操作難度大，耗費 時間多，大大增加可調諧光纖濾波器的生產成本。并且， 一旦光纖晶 體30不能精確地粘貼到輸出光纖20的端面上，同樣會導致光傳送的 插入損耗增大，不利于特定波長光信號的傳送。
技術實現思路
本技術的主要目的是提供一種生產成本低且光傳送的插入損 耗d 、的可調諧光纖濾波器；本技術的另 一 目的是提供一種結構簡單其制造方便的可調諧 光纖濾波器。為實現上述的主要目的，本技術提供的可調諧光纖濾波器包 括輸入光纖以及輸出光纖，輸入光纖的端面與輸出光纖的端面平行相 對，并形成諧振腔，其中，輸入光纖以及輸出光纖均為擴芯光纖，輸 入光纖端面處纖芯的芯徑與輸出光纖端面處纖芯的芯徑相等。由以上方案可見，由于可調諧光纖濾波器的輸入光纖及輸出光纖 均采用了擴芯光纖，光從輸入光纖的端面射出時發散度變小，可以保 障即使輸入光纖的端面與輸出光纖的端面間距較大，甚至光纖端面的平行性不十分完美，出射光仍可保持較低的插入損耗，從而可使自由 光i普區的可選擇范圍增大。并且，本技術的可調諧光纖濾波器不需要在輸入光纖與輸出 光纖之間設置光纖晶體，不但降低可調諧光纖濾波器的生產成本，還 簡化生產工藝，提高可調諧光纖濾波器的生產效率。一個優選的方案是，擴芯光纖的端面經過拋光處理，并且在端面 上鍍上高反膜，在擴芯光纖的端面鍍上反射率較高的高反膜后，輸入光纖射出的光在諧振腔內獲得充分的反射，可以獲得銳度(Finesse) 更高的光^普。附圖說明圖l是現有可調諧光纖濾波器的結構示意圖2是現有另一種可調諧光纖濾波器的結構示意圖3是本技術實施例的結構示意圖4是應用本技術實施例的透過光譜示意圖。以下結合附圖及實施例對本技術作進一步說明。具體實施方式參見圖3,根據本技術實施例的可調諧光纖濾波器具有輸入 光纖40以及輸出光纖50,輸入光纖40以及輸出光纖50均采用擴芯 光纖，也就是光纖的纖芯芯徑在靠近光纖端面處逐漸增大，該擴芯光 纖可以是擴束光纖或熱擴散擴芯光纖(TEC, Thertna卜diffusion Expanded Core Fiber)。如圖3所示，在輸入光纖40端面42處， 纖芯41的芯徑遠大于遠離端面42處纖芯41的芯徑。相同的，輸出 光纖50端面52處，纖芯51的芯徑遠大于遠離端面52處纖芯51的 芯徑。輸入光纖40的端面42與輸出光纖50的端面52平行相對，也就 是輸入光纖40的端面42與輸出光纖50的端面52沿光纖軸線的投影 重疊。并且，輸入光纖40端面42處纖芯41的芯徑與輸出光纖50端 面52處纖芯51的芯徑相等，這樣，從輸入光纖40出射的光可更好 地入射到輸出光纖50中。本實施例中，輸入光纖40的端面42經過拋光處理，并且在端面 42上鍍上一層高反膜43,優選地，高反膜43的反射率為99. 4%至99.9%。同樣，輸出光纖50的端面52也經過拋光處理，并在端面 52上鍍上一層相同反射率的高反膜53。并且，兩個端面上的反射率 必須盡可能相等。輸入光纖40的端面42與輸出光纖50的端面52之間的空氣距離 為L3,并且在端面42與端面52之間形成諧振腔45。由于擴芯光纖端面處纖芯的芯徑較大，從輸出光纖40出射的光 發散度小，準直性好。如圖3所示，從輸出光纖40出射的光幾乎沿 平行光纖軸線的方向射向諧振腔45內。光進入諧振腔45后產生共振 效應，只有特定波長的光進入輸出光纖50中，從而實現濾波作用。參見圖4，透過光的峰值與峰值之間的距離稱為自由譜區寬度 FSR,而峰值的寬度稱為半極大全寬(BW， Band Width),自由譜區 寬度FSR與半極大全寬BW之間具有以下的關系D 蘊Fi (式1) 式1中，F稱為銳度(Finesse),它由4度在光纖端面的高反膜的 反射率R決定，銳度F與反射率R的關系如下F=f§ (式2)由此可見，選擇合適的高反膜反射率R,就可選擇透過光譜的線 寬，從而可調節自由譜區寬度FSR與半極大全寬BW之間的比例。。 而自由語區寬度FSR跟輸入光纖40端面42與輸出光纖50端面52之 間的空氣距離L3有以下關系FSR *丄 (式3)式3中，人為入射光的波長。因此，可以通過調節輸入光纖40 端面42與輸出光纖50端面52之間的空氣距離L3來調節透過波長， 從而實現對特定波長的選擇，讓特定波長的光進入輸出光纖50,光 即可在輸出光纖50中低損耗地傳送。實際應用中，還可在輸入光纖40端面42與輸出光纖50端面52 之間設置一個壓電陶瓷體，并向壓電陶瓷體施加電壓，通過改變向壓 電陶資體施加的電壓來改變壓電陶瓷體的伸縮長度，從而改變在輸入光纖40端面42與輸出光纖50端面52之間的空氣距離L3，進而實 現對透過波長的選^t奪。由上述的方案可見，本技術的輸入光纖40以及輸出光纖50 均為擴芯光纖，光從輸入光纖40出射后發散角度小，光的耦合損耗 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
可調諧光纖濾波器，包括　輸入光纖以及輸出光纖，所述輸入光纖的端面與輸出光纖的端面平行相對，并形成諧振腔；　其特征在于：　所述輸入光纖以及輸出光纖均為擴芯光纖，所述輸入光纖端面處纖芯的芯徑與輸出光纖端面處纖芯的芯徑相等。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃振國，
申請(專利權)人：光庫通訊珠海有限公司，
類型：實用新型
國別省市：44[中國|廣東]