[发明专利]一种光控调谐光纤梳状滤波器

说明书

技术领域：

本发明涉及光耦合装置，具体涉及带有偏振选择和调节装置的光耦合装置。

背景技术：

梳状滤波器是许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带，只让某些特定频率范围的信号通过，其特性曲线象梳子一样，故称为梳状滤波器。梳状滤波器作为波长选择器件，在光网络、通信、光传感等领域有重要的应用。实现梳状滤波器的技术有很多，其中光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪型梳状滤波器是由两个3dB光纤耦合器级联构成的，具有结构简单、插入损耗小、信道均匀性好、与光纤兼容、成本低等优点，适用于光纤波分复用通信网络、多波长光纤激光器、光纤传感等领域。但普通的光纤M-Z型梳状滤波器的中心波长不可调，因此在需要动态组网、可重构网络、灵活调节中心波长的应用中受到限制。

在2005年Qun Li等研究人员(《Demonstration of high extinction ratio modal interference in a two-mode fiber and its applications for all-fiber comb filter and high-temperature sensor》Opt.Commun.250pp:280-285,2005)利用双模光纤构成M-Z梳状滤波器，并在双模光纤上沉积薄膜微加热器，通过调节电功率获得波长可调谐操作。2009年北京交通大学Suchun Feng等研究人员(《Compact in-fiber Mach-Zehnder interferometer using a twin-core fiber》Proceedings of the communications and Photonics Conference and Exhibition(ACP),29Asia；pp:7630–4,2009)采用双芯光纤结合普通单模光纤构成M-Z梳状滤波器，通过温控和应力的方法实现了滤波器波长可调谐功能。但这两种方法需要额外的温控或应力装置，这使得滤波器的结构和调谐操作复杂。

为此有必要继续研究新型的技术以获得简单结构、操作方便、成本低廉、插入损耗小、中心波长连续可调谐功能的平坦梳状滤波器，以拓展其应用前景。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种光控调谐光纤梳状滤波器，该光纤梳状滤波器不仅中心波长连续可调，而且制作简单、结构紧凑、调谐方便。

本发明解决上述技术问题的方案如下：

一种光控调谐光纤梳状滤波器，它包括由两只3dB光纤耦合器、一条长干涉臂和一条短干涉臂组成的M-Z干涉仪型梳状滤波器，其特征在于，

所述的M-Z干涉仪型梳状滤波器的长干涉臂和短干涉臂至少有一条串联有依次连接的双波长波分复用器和掺镱光纤，其中所述的双波长波分复用器一个输入口和输出口串接在M-Z干涉仪型梳状滤波器相应的干涉臂上，另一个输入口上串接一LD泵浦源。

上述光控调谐光纤梳状滤波器可以是中心波长可双向漂移的光纤梳状滤波器，也可以是中心波长往长波方向漂移的光纤梳状滤波器或中心波长往短波方向漂移的光纤梳状滤波器。

当所述光控调谐光纤梳状滤波器是中心波长可双向漂移的光纤梳状滤波器时，所述的M-Z干涉仪型梳状滤波器的长干涉臂和短干涉臂上串联有依次连接的双波长波分复用器和掺镱光纤，且串联在长干涉臂上的掺镱光纤和串联在短干涉臂上的掺镱光纤的长度相等。

当所述光控调谐光纤梳状滤波器是中心波长往长波方向漂移的光纤梳状滤波器时，所述的M-Z干涉仪型梳状滤波器的长干涉臂上串联有依次连接的双波长波分复用器和掺镱光纤。

当所述光控调谐光纤梳状滤波器是中心波长往短波方向漂移的光纤梳状滤波器时，所述的M-Z干涉仪型梳状滤波器的短干涉臂上串联有依次连接的双波长波分复用器和掺镱光纤。

上述光控调谐光纤梳状滤波器中，所述的LD泵浦源的波长为980nm。

上述光控调谐光纤梳状滤波器中，所述的3dB光纤耦合器为1×2或2×2的3dB光纤耦合器。

本发明的上述方案中，所述的LD泵浦源产生泵浦光时，在掺镱光纤中产生非线性相移，以调节梳状滤波器的中心波长偏移量，该偏移量与非线性相移量直接相关，中γ为掺镱光纤的非线性系数，P为LD泵浦源的泵浦功率，L为掺镱光纤的长度。

本发明所述的光控调谐光纤梳状滤波器较现有技术不仅中心波长连续可调，而且具有结构紧凑、简单，只需调节LD泵浦源的泵浦功率就可以实现调谐操作方便的优点。

附图说明：