[发明专利]基于电调制的啁啾光纤光栅梳状滤波器

说明书

技术领域：

本发明是基于电调制的啁啾光纤光栅梳状滤波器，属于可调谐光纤光栅滤 波器领域。

背景技术

滤波器是光纤光栅传感系统及光纤通信系统的关键器件之一，其实用化越 来越受人们的重视，在光纤光栅传感器中，可调谐滤波器作为解调器的性能好 坏直接决定测量系统的性能，在光通信系统中滤波器作为波分复用的解复用信 号解调等发挥着及其重要的作用，另外还可用作光纤放大器的信号滤波，在光 纤激光器，频谱分析中也有重要的应用。

可调谐滤波器一般有(1)Mach-Zehnder滤波器，(2)声光可调谐光滤波器， (3)分布反馈可调谐滤波器，(4)可调谐法布里滤波器。

随着光通信及器件发展，上述这些滤波器存在着可调谐范围窄、操作不方 便、价格昂贵等缺点，在许多场合不能满足需要，然而基于电调制的啁啾光纤 光栅梳状滤波器具有中心波长可调谐、波长间隔可调谐、调谐范围广、带宽窄、 操作方便是许多场合所需的滤波器。

发明内容：

本发明是基于电调制的啁啾光纤光栅梳状滤波器，这种系统系统具有抗电 磁干扰、体积小易于控制、对偏振不敏感、精度高、可调谐范围广、成本低等 优点。

本发明由数个电阻丝、数个可变电阻、一个线性啁啾光纤光栅、绝热板、 绝热板上所刻的数个细小V型槽、光纤固定架、阴阳两电极、底板和光纤组成。

如附图一所示：绝热板(4)被固定于底板(8)中间，绝热板(4)上刻有 大量密排的细小V型槽(5)，一个线性啁啾光纤光栅(1)在绝热板上面并与光 纤(9)相连，被光纤固定架(6)固定于底板(8)上，底板(8)两侧分别安 装阴阳电极(7)，两电极(7)之间由数个接有可变电阻(2)的镍铬电阻丝(6) 相连，电阻丝(2)放置在V型槽(5)内以防滑动，每个电阻丝(2)可放置于 任意没被占用的V型槽(5)。

本发明的工作原理为：线性啁啾光纤光栅和电阻丝构成的外在热源相结合， 通过局部加热的方法改变光纤光栅上的温度分布，使啁啾光纤光栅轴向的一个 或数个局部区域和左右相比具有较大的温度突变，产生相移，从而产生在宽的 反射带里具有一个或数个窄带透射窗口的滤波器。改变可变电阻的阻值可以调 节通过电阻丝的电流，从而控制电阻丝的温度，获得理想的相移量和滤波效果。 另外，电阻丝的数目对应于透射窗口的数目，因此改变放置电阻丝的数目，即 可实现单波长、双波长和多波长滤波，转换方便；而改变放置电阻丝的位置， 即可实现透射窗口波长的调谐。

附图说明：

图1为基于电调制的啁啾光纤光栅梳状滤波器。

1：电阻丝2：可变电阻3：线性啁啾光纤光栅4：绝热板5：绝热板上所刻 的多个细小V型槽6：光纤固定架7：阴阳两电极8：底板9：光纤。

图2为V型槽部分的局部图。

图3为采用8个电阻丝加热后一宽带光源输入此系统后产生的透射光谱。

具体实施方式：

下面结合附图一对本发明作进一步说明，并给出具体的实施方式。绝热板 (4)被固定于底板(8)中间，绝热板尺寸为8x8x2cm底板材料绝热，尺寸为 20x20x8cm，。绝热板(4)内刻有40个细小v型槽(5)，V型槽缝的宽度为0.3mm， 两个V型槽之间的距离为1.25mm。一个线性啁啾光纤光栅(1)在绝热板上面 并与光纤(9)相连被光纤固定架(6)固定于底板上，这里的线性啁啾光纤光 栅的长度为6cm，线性度为3nm/cm。反射谱带宽范围在1535nm到1554nm之 间，底板(8)两侧分别安装阴阳两电极(5)，两电极(7)之间由数个接有可 变电阻(2)的镍铬电阻丝(6)相连，电阻丝(2)放置在V型槽(5)内以防 滑动，每个电阻丝(2)可放置于任意没被占用的V型槽(5)。通过电流使电阻 丝发热产生温度突变，改变光纤光栅上的温度分布，使啁啾光纤光栅轴向的一 个或数个局部区域和左右相比具有较大的温度突变，产生相移，从而产生在宽 的反射带里具有一个或数个窄带透射窗口的滤波器。改变可变电阻的阻值可以 调节通过电阻丝的电流，从而控制电阻丝的温度，获得理想的相移量和滤波效 果。这里的最佳温度一般在180-300摄氏度之间。另外，电阻丝的数目对应于透 射窗口的数目，因此改变放置电阻丝的数目，即可实现单波长、双波长和多波 长滤波，转换方便；图1所示的通电流的电阻丝分别为8个，从图中可以看出透 过光谱带宽非常窄。而改变放置电阻丝的位置，即可实现透射窗口波长的调谐。 根据滤波要求控制电阻丝到某一特定的V型槽位置，当光源输入就可滤出所需 波长的光。