[发明专利]一种新型级联式微球腔滤波器

说明书

本发明提供了一种新型级联式微球腔滤波器，所述滤波器包括：宽带激光器、EDFA掺铒光纤放大器、掺铒微球、拉锥光纤、光耦合器；所述宽带激光器与EDFA掺铒光纤放大器的输入端连接，EDFA掺铒光纤放大器的输出端连接至少一根光纤，每根光纤的末端均连接拉锥光纤，所述拉锥光纤上固定掺铒微球，所述掺铒微球中的激光与拉锥光纤耦合后，经光耦合器选择并叠加输出。本发明一种新型级联式微球腔滤波器，通过对不同波长的光在谐振腔内通过选模，进而能够有效地滤波。该滤波器因其尺寸小，更加有利于集成，同时该耦合封装结构紧凑，制作材料成本低廉，适合规模化。

技术领域

本发明涉及一种激光滤波器技术领域，具体地说是涉及一种新型级联式微球腔滤波器。

背景技术

随着通信技术的发展，光通信网络需要不断地提高工作性能和降低运营成本，其核心技术就是在于光波导器件的微型化、集成化、规模化以及高精度。未来全光网络迫切需要能够实现多功能高效率的新型光波导器件。其中，串联微环谐振滤波器对于环数是否为奇数、偶数，光的传输方向也是不同的，其制作工艺难度较大，对环境的依赖性较强，且品质因数较低。而并联微环谐振滤波器当微环个数N由小变大时，主谐振峰由上凸变为平坦，带宽变窄、旁瓣增多、次谐振峰升高，使非谐振光变强，造成干扰信号增强，使光学检测难度增大。且盘型腔的加工属于近年来探索的新工艺，通过化学刻蚀，导致光滑性不够，品质因数Q较低。为了克服这些缺点，进而改善微环谐振滤波器的滤波性能，本发明设计了一种新型微球谐振腔选模滤波器，通过对不同波长的光在谐振腔内通过选模，以波长的整数倍进行谐振，进而能够有效地滤波。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种新型级联式微球腔滤波器。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种新型级联式微球腔滤波器，所述滤波器包括：宽带激光器、EDFA掺铒光纤放大器、掺铒微球、拉锥光纤、光耦合器；所述宽带激光器与EDFA掺铒光纤放大器的输入端连接，EDFA掺铒光纤放大器的输出端连接至少一根光纤，每根光纤的末端均连接拉锥光纤，所述拉锥光纤上固定掺铒微球，所述掺铒微球中的激光与拉锥光纤耦合后，经光耦合器选择并叠加输出。

上述方案中，所述EDFA掺铒光纤放大器的输出端连接一根主路光纤。

上述方案中，所述主路光纤的末端串联三组拉锥光纤，每组拉锥光纤接有光耦合器，每组拉锥光纤上固定掺铒微球，位于前一组的掺铒微球中的激光与拉锥光纤耦合后，经光耦合器选择叠加再次进入下一组拉锥光纤上的掺铒微球，每组光耦合器上还连接PORT端口进行选模输出。

上述方案中，所述EDFA掺铒光纤放大器的输出端经一根主路光纤输入光耦合器后还并联有第一分路光纤和第二分路光纤。

上述方案中，所述第一分路光纤和第二分路光纤的末端分别串联拉锥光纤，所述拉锥光纤上均固定掺铒微球，两组掺铒微球中的激光分别与相应的拉锥光纤耦合后，经光耦合器叠加再次进入主路光纤中，主路光纤连接光纤激光拍频器选模输出。

上述方案中，所述掺铒微球的球腔半径不同。

上述方案中，所述掺铒微球的球腔半径相同。

本发明一种新型级联式微球腔滤波器与现有技术相比，其有益效果是：

1.本发明把微球腔的串并联滤波与电路的串并联结合起来，实现了新的波分复用与光学拍频功能，可应用于多功能传感及滤波。

2.本发明微球腔滤波器因其尺寸小，且有较高的Q值(理论上可达10¹⁰以上)，是微环谐振腔与微盘谐振腔品质因数(10⁵)10⁵倍以上，更加有利于集成，可应用在滤波、光开关、激光器、光耦合器、调制器、色散补偿器、生物传感、调配器、有害气体的浓度传感检测等方面。

3.微球腔滤波器的制作简单，通过锥形光纤产生的光学倐逝场与球形腔耦合，再经过紫外胶固化封装，结构紧凑，制作材料成本低廉。