[发明专利]一种可调谐光滤波器及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及光滤波器领域，具体来讲是一种可调谐光滤波器及使用方法。

背景技术

在波分复用光通信系统中，为了解和监测系统的运行状况，需要利用光通道性能监测模块实时分析每个信道的参数，包括通道波长、功率、信噪比等。光通道性能监测模块需要利用可调谐光滤波器对每个信道进行光谱扫描来获得这些参数。

可调谐光滤波器的精细度越高，光通道性能监测模块的性能越好。精细度的定义为：可调谐光滤波器的扫频范围与3dB带宽的比值。若采用F-P腔(Fabry-Perot，法布里-泊罗腔)型可调谐光滤波器，F-P腔的FSR(Free Spectrum Range，自由光谱范围)就是可调谐光滤波器的扫频范围，FSR与3dB带宽的比值就是精细度。

为保证F-P腔型可调谐光滤波器的扫频范围满足实际需要，FSR不能太小，若要获得高精细度指标，FSR与3dB带宽的比值就要尽量大，但是F-P腔的FSR变大时3dB带宽也变大，为了满足高精细度的要求，中国专利ZL03128012.9提出了一种提高F-P腔型可调谐光滤波器精细度的光学装置，其采用一个或一对反射镜，使光束两次或多次通过F-P腔，以满足对变大后的3dB带宽的要求。但是这种形式的光学装置，其内部需要设置反射镜，针对不同的精细度要求，反射镜的个数和固定位置都需要设置，缺乏调节的灵活性；另外，光束每次通过F-P腔都会有一部分插入损耗，多次通过F-P腔也会使插入损耗增大。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种可调谐光滤波器，其结构简单，结合其使用方法，能够根据要求的扫频范围和3dB带宽灵活设置，在获得高精细度的同时减少插入损耗。

为达到以上目的，本发明采取一种可调谐光滤波器，包括第一双光纤准直器和与其对应的第一标准具、第二双光纤准直器和与其对应的第二标准具，第一双光纤准直器通过光纤连接第二双光纤准直器，光信号进入第一光纤准直器准直后入射到第一标准具，其反射光回到第一双光纤准直器，通过光纤进入第二双光纤准直器，准直后入射到第二标准具，其反射光回到第二双光纤准直器并输出。

在上述技术方案的基础上，所述第一标准具和第二标准具是腔长可调谐的标准具。

在上述技术方案的基础上，所述第一标准具和第二标准具采用微机电系统控制腔长的F-P腔或热电制冷控制腔长的F-P腔。

在上述技术方案的基础上，所述第一标准具和第二标准具采用压电陶瓷控制腔长的F-P腔。

在上述技术方案的基础上，所述第一标准具和第二标准具均为空气介质或非空气介质的F-P腔，两个标准具F-P腔相互独立，其内介质不同。

在上述技术方案的基础上，所述第一标准具和第二标准具均为空气介质或非空气介质的F-P腔，F-P腔内介质相同，都为空气介质。

在上述技术方案的基础上，所述F-P腔的自由光谱范围为其中c为真空中的光速，n为F-P腔的折射率，θ为F-P腔腔内入射光线与法线夹角，L为F-P腔的腔长。

在上述技术方案的基础上，所述F-P腔的3dB带宽为其中c表示真空中的光速，n为F-P腔的折射率，θ为F-P腔腔内入射光线与法线夹角，L为F-P腔的腔长R为F-P腔两面的反射率。

在上述技术方案的基础上，所述空气介质的F-P腔两面的反射率R≥98％，入射光线与法线夹角θ＝0.9°。

本发明还采取一种可调谐光滤波器的使用方法，包括步骤：

断开第一双光纤准直器和第二双光纤准直器连接的光纤；

光信号由第一双光纤准直器输入，经过第一标准具反射后，由第一双光纤准直器的输出，微调第一标准具F-P腔的腔长，记录第一标准具的频谱曲线在不同腔长条件下的峰值频率；

光信号由第二双光纤准直器输入，经过第二标准具反射后，由第二双光纤准直器输出，微调第二标准具F-P腔的腔长，记录第二标准具的频谱曲线在不同腔长条件下的峰值频率；

列出第一标准具和第二标准具的频谱曲线峰值频率重合时的腔长组合，将第一双光纤准直器和第二双光纤准直器光纤连接，通过调节腔长组合来调节可调谐光滤波器。

本发明的有益效果在于：通过两个双光纤准直器和各自对应的标准具的FSR和3dB带宽，分别求出两个F-P腔的腔长，测量记录形成腔长组合，并通过调节腔长组合来调节可调光滤波器，直接调节F-P腔的腔长即可，调节灵活，光信号通过F-P腔次数减少，进而减少插入损耗。

附图说明

图1为本发明一种可调谐光滤波器实施例的结构示意图；