[实用新型]一种多级滤波的微型窄带滤波器

说明书

一种多级滤波的微型窄带滤波器，该微型窄带滤波器包括沿光路依次设置的输入准直器、一级滤波片、FP腔和输出准直器，其中：输入准直器具有一输入端和一输出端，输入端与光信号输入设备相连接，用于将输入的光信号扩束后在输出端经自由空间传输至一级滤波片中；一级滤波片接收输入准直器传输过来的光信号，进行一级滤波后经过自由空间传输至FP腔中；FP腔接收级滤波片滤波后的光信号，进行窄带滤波后经自由空间传输至输出准直器；输出准直器具有一输入端和一输出端，接收FP腔窄带滤波后传输过来的光信号，对光信号进行耦合并输出。本实用新型通过结合一级滤波片和FP腔，解决了FP腔滤波器的等间隔梳状波形的应用瓶颈，实现了在大光谱范围的窄带滤波。

技术领域

本实用新型涉及光学滤波领域，尤其涉及一种多级滤波的微型窄带滤波器。

背景技术

法布里-泊罗腔(Fabry-Perot，FP)滤波器是现代光纤通信和光纤传感等领域中的重要器件之一。FP腔一般是由内表面镀高反射膜、外表面镀增透膜的玻璃板构成，当入射光波的波长为腔长的整数倍时，光波可形成稳定振荡，输出光波之间会产生多光束干涉，最后输出等间隔的梳状波形。与其它基于原子滤波、相干滤波片、光栅滤波的滤波器等相比，FP腔滤波器可以实现工作滤段广、中心波长可调谐、滤波线宽较窄、光学效率较高等优点，具备广泛的应用场景。

描述FP腔特性的参数主要有效率、线宽、自由谱宽、精细度等几个主要参数。典型1550nm FP腔的随入射光波长变化的透过率曲线如附图1所示，表现出间距约为800pm的透过率梳状峰。其中，单个波峰的半高宽即为FP腔的线宽，相邻两个波峰之间的波长差即可FP腔的自由谱宽。由于FP腔这种周期性的梳状滤波特性的存在，导致它仅能对光谱范围小于其自由谱宽的光信号进行滤波，这限制了基于FP腔的窄带滤波器的应用范围。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目地在于解决FP腔周期性的梳状滤波特性限制了基于FP腔的窄带滤波器的应用范围的问题，提出一种多级滤波的微型窄带滤波器，实现对大光谱范围的光信号进行滤波，同时提高滤波器的性能、集成度、可靠性和稳定性。

(二)技术方案

一种多级滤波的微型窄带滤波器，该微型窄带滤波器包括沿光路依次设置的输入准直器51、一级滤波片3、FP腔2和输出准直器52，其中：

输入准直器51，具有一输入端和一输出端，输入端与光信号输入设备相连接，用于将输入的光信号扩束后在输出端经自由空间传输至一级滤波片3中；

一级滤波片3，接收输入准直器51传输过来的光信号，进行一级滤波后经过自由空间传输至FP腔2中；

FP腔2，接收级滤波片3滤波后的光信号，进行窄带滤波后经自由空间传输至输出准直器52；

输出准直器52，具有一输入端和一输出端，通过输入端接收FP腔2窄带滤波后传输过来的光信号，对光信号进行耦合并输出。

上述方案中，微型窄带滤波器还包括半导体制冷器TEC 4，FP腔2和一级滤波片3均集成于半导体制冷器TEC 4上，半导体制冷器TEC 4用于对一级滤波片3和FP腔2的温度进行控制。

上述方案中，微型窄带滤波器还包括热敏电阻1，集成于半导体制冷器TEC 4上，用于采集一级滤波片3和FP腔2的环境温度，并将采集的环境温度传输给半导体制冷器TEC 4。

上述方案中，输入准直器51具有一输入端，该输入端与输入光纤61相连接，输入光纤61作为微型窄带滤波器的输入端，用于接收光信号，将光信号输入到输入准直器51的输入端。

上述方案中，输出准直器52具有一输出端，该输出端与输出光纤62相连接，输出光纤62作为微型窄带滤波器的输出端，用于将滤波后的光信号输出。