[发明专利]多波长可调谐F-P滤波器

说明书

技术领域

本发明属于光通信技术，特别涉及多波长可调谐F-P滤波器。

技术背景

随着光通信技术的迅速发展，多波长可调谐滤波器已成为光纤通信中必不可少的部分，其应用领域已受到人们的高度重视。在光纤通信领域，被应用于光传输系统系统内的波长选择，光纤信号分离，光性能监测，光噪声过滤等领域；在光纤传感领域，广泛应用于光信号解调，增益平坦及光噪声过滤等领域。

目前产生多波长光纤激光器有多种方法。主要方法是将掺铒光纤(EDF)浸泡在液氮中冷却来抑制其均匀加宽机制。但该方法不能工作在室温下，其应用受到极大限制。为了能使光纤激光器在室温下也能产生多波长输出，可采取的方法有：超连续谱的纵模切割；通过频移反馈来阻止激光器的单模振荡；利用非线性光纤中的四波混频效应来产生自稳定的多波长；将具有非均匀增益特性的半导体光放大器或喇曼放大器插入到光纤激光器中等。研究表明，这些方法结构较复杂并且有一定的条件限制。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种多波长可调谐F-P滤波器，能够精确调谐滤波器的通带，具备高分辨率、大动态范围、允许高精确测量、高效率低损耗，为此，本发明采取的技术方案是，多波长可调谐F-P滤波器，由两个光纤准直器、高精度线性平移台构成，两个光纤准直器镀有95％反射膜，一个位置固定，另一个固定在高精度线性平移台上随平移台作线性移动，两个光纤准直器光轴在同一直线上，两个光纤准直器两个相互平行的表面构成谐振腔，光源从左端输入，在谐振腔内干涉加强，符合特定条件的波长会被选择出来，从右端输出。

高精度线性平移台行程30mm，位分辨率2nm，最大平移速度10mm/s。

选择条件为，只有波长满足:

的光才能从腔体中输出，相邻光波的波长差其中n为谐振腔内介质的折射率,h是fp腔体的长度。

介质为空气，折射率为1。

本发明的技术特点及效果：

该滤波器工作在C波段，通过F-P腔的腔长的快速变化，来精确调谐滤波器的通带。通过高精度度光谱分析该滤波器达到了高分辨率、大动态范围、允许高精确测量、高效率低损耗等优点。该滤波器结构简单，控制方便，应用性强，具有极大的发展前景。

附图说明：

图1可调谐F-P梳状滤波器结构图。

图2F-P幅频特性和ASE谱结构图。

图3本发明效果对比图。

图3(a)腔长0.9375mm。

图3(b)腔长1.25mm。

图3(c)腔长3.75mm。

具体实施方式

本发明提出了一种新型F-P可调谐滤波器。该滤波器工作在C波段，通过F-P腔的腔长的快速变化，来精确调谐滤波器的通带。通过高精度度光谱分析该滤波器达到了高分辨率、大动态范围、允许高精确测量、高效率低损耗等优点。该滤波器结构简单，控制方便，应用性强，具有极大的发展前景。

本发明的滤波器包括：光纤准直器、高精度线性平移台。

可调谐F-P滤波器如图1所示，由两个镀有95％反射膜的光纤准直器、高精度线性平移台构成，平移台行程30mm，位分辨率2nm，最大平移速度10mm/s。该滤波器传递函数和市售产品不同，是梳状滤波器，即在SOA的增益频带192.1THz-196.1THz内有等间隔的多个波长通过，如图2所示。

滤波器的工作原理为法布里珀罗干涉的原理。准直器光轴在同一直线上，两个相互平行的表面构成谐振腔，光源从左端输入，在谐振腔内干涉加强，符合特定条件的波长会被选择出来，从右端输出，也就起到了滤波的作用。

选择条件为，只有波长满足:

的光才能从腔体中输出，相邻光波的波长差其中n为谐振腔内介质的折射率，h是fp腔体的长度,本发明中介质为空气，折射率为1。

为了研究该激光器的输出特性，按设计方案搭建了系统并对输出信号进行了测试，由可以提供C带光源的SOA提供输入，得到了F-P滤波器在不同腔长下的输出波形。图3中(a)-(c)分别为F-P滤波器腔长在0.9375mm，1.2500mm和3.7500mm时的输出波形图。

图3(a)表明当滤波器腔长为0.9375毫米时，激光器输出频率差为160GHz的15个波长，信噪比超过35dB,功率波动不超过5dB。

图3(b)表明当滤波器腔长为1.25毫米时，激光器输出频率差为120GHz的21个波长，信噪比超过35dB,功率波动不超过5dB。