[发明专利]一种带宽可调平顶型光学滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及光通讯器件领域，尤其涉及一种可调光滤波器。 

背景技术

可调光滤波器是一种基本光学元件，其本质上为带通型滤波器，即只允许特定波长信号通过，其他波长信号反射掉。它可以应用于DWDM系统中的可重构的光路上下复用/解复用器(ROADM)以及光交叉互联（OXC）系统以及传感网络等诸方面。如用于抵消光放大器的增益斜度，从而减少各接收端光信号功率的信道之间的偏差。

目前，主要的可调谐滤波器有F-P滤波器、马赫-曾德滤波器、电光滤波器、光栅型滤波器和光纤布拉格光栅滤波器等。其中F-P滤波器的滤波曲线是高斯型，带宽受到限制，而通过镀膜手段虽然也可以做到平顶型，但是难度很大，成品率低，且带宽不可调。而一般的光栅分光型的滤波器滤波波形经反射镜滤波也是高斯型曲线。 

发明内容

本发明提出一种带宽可调平顶型光学滤波器，以实现通带平顶、带宽可调的滤波，而且结构简单，易于实现。

为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：一种带宽可调平顶型光学滤波器，包括输入输出单元、光栅、透镜组和平面反射镜，所述平面反射镜前设有可变光阑；透镜组位于光栅与可变光阑之间，光栅位于其焦平面上；入射光经输入输出单元的输入端入射后经过光栅衍射，衍射光束经透镜组准直后经可变光阑入射到平面反射镜上，平面反射镜与光束垂直，将入射光束沿原路反射，再次经过可变光阑、透镜组、光栅，最后由输入输出单元的输出端输出。

进一步的，还包括一光束整形单元，设于输入输出单元与光栅之间，对输入光进行扩束。

进一步的，所述光束整形单元为光束整形棱镜组、光束整形透镜组或者扩束透镜组；所述光束整形棱镜组包括一个或多个棱镜；所述光束整形透镜组包括一个或多个柱面透镜；所述扩束透镜组包括一个或多个球面透镜。

进一步的，所述可变光阑为一维线性光阑，其光阑宽度、位置均可调。

进一步的，所述平面反射镜和可变光阑也可由一阵列反射镜替代。

优选的，所述阵列反射镜为MENS型或LCOS型的一维阵列或二维阵列反射镜，其中各个反射镜均能独立控制反射参量，均能在一维方向或二维方向上偏转。

进一步的，所述输入输出单元包括一个环行器和一准直器，或者包括两个单光纤准直器，或是一个双光纤准直器。

进一步的，所述光栅为透射光栅或反射光栅。

进一步的，所述透镜组由一个或多个球面透镜或柱面镜组成，或者由球面透镜与柱面镜组合构成。

本发明的有益效果：本发明的一种带宽可调平顶型光学滤波器，采用光栅和可变光阑相结合，或者光栅与阵列反射镜相结合，以实现通带平顶、带宽可调的滤波，而且结构简单，易于实现，可大批量生产。

附图说明

图1为本发明实施例一结构示意图；

图2为实施例一种可变光阑结构示意图；

图3为实施例一结构采用不同大小光斑入射的计算滤波曲线；

图4为实施例一结构采用不同大小光斑入射的实验滤波曲线；

图5为本发明实施例二结构示意图；

图6为本发明实施例三结构示意图。

标记说明：1、环行器；2、准直器； 3、透射光栅；4、球面透镜；5、可变光阑；501、遮挡片；502、第一电机平台；503、第二电机平台；504、基座；505、狭缝；6、平面反射镜；7、阵列反射镜；8、光束整形单元；100、滤波部分。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。

如图1-6所示为本发明的一种带宽可调平顶型光学滤波器的各种结构及滤波曲线，该结构包括输入输出单元、光栅、透镜组和平面反射镜，在平面反射镜前设有可变光阑；透镜组位于光栅与可变光阑之间，光栅位于其焦平面上；入射光经输入输出单元的输入端入射后经过光栅衍射，衍射光束经透镜组准直后经可变光阑入射到平面反射镜上，平面反射镜与光束垂直，将入射光束沿原路反射，再次经过可变光阑、透镜组、光栅，最后由输入输出单元的输出端输出。 其中，平面反射镜也可由一阵列反射镜替代，并省略掉可变光阑。在输入输出单元与光栅之间还可加入一光束整形单元，用于对入射光进行扩束。本发明采用光栅和可变光阑相结合，或者光栅与阵列反射镜相结合，以实现通带平顶、带宽可调的滤波，而且结构简单，易于实现。