[实用新型]一种基于微光纤环形结谐振腔的全光纤add－drop滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及微光学元件，尤其是涉及一种基于微光纤环形结谐振腔的全光纤add-drop滤波器。

背景技术

Add-drop滤波器是一种重要的波分复用器件，在光信息处理中具有重要应用。随着光纤制备工艺的改进，低损耗的微纳光纤已经被制备出来，并且已应用于制作微纳光子学器件，其中微光纤环形谐振腔已经被证明。目前国际上已经实现的滤波器主要有利用微盘滤波器，微环谐振腔滤波器，微球谐振腔滤波器，光子晶体谐振腔滤波器，以及光纤布拉格光栅滤波器等形式。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于微光纤环形结谐振腔的全光纤add-drop滤波器。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：

以第一根微光纤制备成环形结谐振腔，环形结的一端和单模光纤相连，环形结的另一端与第二根微光纤耦合，用以引出非共振的光信号，将第三根微光纤相切搭在环形结上，用以引出在环形结谐振腔中共振的光信号。

所述的微光纤直径均为1-5μm。

环形结谐振腔的直径为20μm-5mm。

所述的环形结谐振腔为环形单结谐振腔。

本实用新型具有的有益效果是：本实用新型的add-drop滤波器，是一种全光纤光学器件。具有小型化、制备简单、易于集成和调节等特性。目前获得的最大自由光谱范围是14.9nm。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理示意图。

图2是308μm直径环形结add-drop滤波器在输出端B输出端C得到的透射光谱。

图3是65μm直径环形结add-drop滤波器在输出端C得到的透射光谱。

图4是35μm直径环形结add-drop滤波器在输出端B得到的透射光谱。

具体实施方式

如图1所示，端口D为光信号输入端，以第一根微光纤4制备成环形结谐振腔3，A为环形结的打结部分，环形结的一端和单模光纤相连，环形结的另一端与第二根微光纤1耦合，用以引出非共振的光信号，将第三根微光纤2相切搭在环形结3上，用以引出在环形结谐振腔中共振的光信号。

所述的微光纤直径均为1-5μm。

环形结谐振腔的直径为20μm-5mm。

所述的环形结谐振腔如A所示，为环形单结谐振腔。

本实用新型制备过程如下：

(1)首先用高温拉伸法拉制普通单模光纤，制备出1-5μm的微光纤4；

(2)利用两根锥形光纤探针在光学显微镜下操纵微光纤，制备出直径在毫米量级的环形结3，环形结的一端和单模光纤相连，一端悬空；

(3)利用微调架逐渐拉紧悬空端，改变环形结的直径至需要的范围；

(4)将另一根1-5μm的微光纤2相切搭在环形结上，通过范德瓦尔斯力和静电力该光纤将与环形结很好地耦合起来，用以引出在环形结谐振腔中共振的光信号；

(5)再制备一根1-5μm的微光纤1，将其搭在环形结的一端，用以引出非共振的光信号。

应用举例：

(1)使用普通单模光纤高温拉伸法制备出2.7μm微光纤，在光学显微镜下制备出308μm直径的add-drop滤波器，然后，输入可调谐激光，测量其滤波特性。附图1是本实用新型的结构原理示意图；图2是该add-drop滤波器中输入可调谐激光分别在输出端B输出端C得到的透射光谱，计算所得的光谱线宽为0.12nm，自由光谱范围为1.8nm。

(2)使用普通单模光纤高温拉伸法制备出1.83μm微光纤，在光学显微镜下制备出65μm直径的add-drop滤波器，然后，输入可调谐激光，测量其滤波特性。图3是该add-drop滤波器中输入可调谐激光在输出端C得到的透射光谱，计算所得的光谱线宽为0.47nm，自由光谱范围为8.1nm。

(3)使用普通单模光纤高温拉伸法制备出1.02μm微光纤，在光学显微镜下制备出35μm直径的add-drop滤波器，然后，输入可调谐激光，测量其滤波特性。图4是该add-drop滤波器中输入可调谐激光在输出端B得到的透射光谱，计算所得的光谱线宽为0.57nm，自由光谱范围为14.9nm。

当通过微光纤环形结3的激光在环形结3中的光程差满足波长的整数倍时，该激光将在环形结3中产生共振，共振的激光可以从输出端C中引出。当激光在环形结3中的光程差不满足波长的整数倍时，激光将不会在环形结3内发生共振，此时该激光将会从输出端B引出。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。