[发明专利]基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器

说明书

技术领域

本发明属于光纤通信领域，具体涉及一种基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器。 

背景技术

光纤通信是20世纪70年代以后发展起来的新的通信技术，光纤通信被认为是通信发展史上革命性的进步，目前，光纤通信网络正在向高速度、大容量、智能化三个方向发展。光网路的发展很大程度上取决于新型光器件的发展，其中，能够适应其需要的可调谐滤波器成为新型光器件领域的一个研究热点。 

提高光网络的带宽利用率，密集波分复用(DWDM)技术已获得实际应用，DWDM使通信容量提高几十倍甚至上百倍，在波分复用系统中波长的解复用、信息的检测都可以通过可调谐光滤波器实现；智能网络能够灵活动态分配网络带宽，是现代网络技术的发展目标，为了满足智能光网络对灵活性和动态性的要求，可调谐技术成为智能光网络中光器件的关键技术。此外，可调谐光滤波器的调谐速度，成为衡量光网络灵活性和动态性的重要指标。 

可调谐光纤光栅滤波器作为可调谐滤波器的一种近几年得到了广泛关注，D.M.Costantini等人在普通长周期光纤光栅包层外镀上金属后通过电加热，实现了可调谐滤波器。宾西法尼亚州立大学的Q.Chen等人将高电光系数的聚合物纳米颗粒涂敷在长周期光纤光栅包层外面，通过电极加电压改变聚合物纳米颗粒的折射率，从而实现长周期光纤光栅的可调谐滤波性。微结构光纤包层中沿轴向周期性排列着波长量级的空气孔，纳米磁流体以液体的形式填充在光纤内部(而不是外部)，不改变光纤结构，集成度高，而且可在线应用，由此，本发明提出了一种基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器。 

本发明的技术解决方案如下： 

一种基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器，该滤波器包括普通单模光纤、制作在微结构光纤上的长周期光纤光栅、磁场产生和调谐装置、磁流体。其特征在于：在微结构光纤上制作长周期光纤光栅，并在其空气孔中灌注包含纳米磁性颗粒的磁流体，微结构光纤放置在磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度可变的磁场中，调节磁场产生和调谐装置所产生的 磁场强度的大小实现可调谐滤波的功能。 

本发明的优点为：(1)通过调节磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度的大小改变其谐振波长，具有很好的调谐性能；(2)长周期光纤光栅没有反射光，不会对光通信系统造成干扰。(3)磁流体的填充不改变光纤结构，集成度高，且可在线应用。(4)该结构容易制作，成本较低。 

附图说明

图1为本发明的结构图 

图2为本发明中制作有长周期光纤光栅的微结构光纤及其包层空气孔中灌注磁流体的结构示意图 

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。 

如图1所示，一种基于长周期光纤光栅的磁控可调谐滤波器，包括普通单模光纤1，制作在微结构光纤上的长周期光纤光栅2，磁场产生和调谐装置3，磁流体4。取长为10cm的微结构光纤，利用机械微弯法使光纤发生周期性的物理微弯变形，通过弹光效应使光纤轴向发生周期性的调制从而在微结构光纤上制作长度为5cm的长周期光纤光栅，然后在微结构光纤包层的小空气孔中利用毛细现象灌注包含纳米磁性颗粒的磁流体，灌注的长度取决于灌注的时间，本发明灌注微结构光纤的长度为长周期光纤光栅的长度5cm，并将微结构光纤放置在磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度可变的磁场中，两端用冷接子分别与普通单模光纤连接，通过调节磁场产生和调谐装置所产生的磁场强度的大小来改变其谐振波长。 

本发明基于以下原理： 

长周期光纤光栅机理是光纤纤芯正向传输的基模和同向传输的包层模之间的耦合，在纤芯中正向传输的基模，在光栅区域和包层中的包层模耦合，通常情况下，此时基模中传播常数满足相位匹配条件： 

λ_LPFG＝(n_core(λ)-n_clad(λ)^m)Λ    (1)