[发明专利]声光可调谐光滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及光纤光栅传感器系统及光纤通信系统技术领域，尤其是一种声光可调谐光滤波器。 

背景技术

在光通信系统中，可调谐光滤波器用作波分复用的解复用，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器，在光纤激光器，频谱分析中也有着重要的应用。 

可调谐光滤波器是光纤光栅传感系统及光纤通信系统中关键的器件之一，其实用化研究正越来越受到人们的重要。在光纤光栅传感中，可调谐光滤波器作为解调器，其性能好坏直接决定了整个测量系统的性能。近年来光通信技术及光纤传感技术的迅猛发展，对滤波器的性能也提出了更高的要求。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种声光可调谐光滤波器，调谐范围广、调谐速度快、损耗低。 

为解决上述技术问题，本发明提供了一种声光可调谐光滤波器，包括依次连接的起偏器、叉指换能器和检偏器，自然光在通过叉指换能器时通过声波导和光波导进行传输，所述声波导和光波导以LiNbO₃为基体。 

优选的，所述起偏器和检偏器由偏振片构成。是一种人工膜片,其中有大量按一定规则排列的微小晶粒,对不同方向的光振动有选择吸收的性能,从而使膜片中有一个特殊的方向,当一束自然光射到膜片上时,与此方向垂直的光振动分量完全被吸收,只让平行于该方向的光振动分量通过,从而获得线偏振光.利用这个特性可以制成偏振片，即只允许沿某一特定方向的光通过的光学器件,叫做偏振片。自然光通过偏振片后成为线偏振光,线偏振光的振动方向与偏振片的偏振化方向一致.在这里偏振片起着起偏器的作用。检偏器用来检验某一束光是否偏振光，转动偏振片,观察透射光强度的变化:自然光，透射光强度不发生变化；偏振光，透射光强度发生变化。 

优选的，所述叉指换能器为IDT表面弹性波换能器。所谓叉指换能器，就是在压电基片表面上形成形状像两只手的手指交叉状的金属图案，它的作用是实现声一电换能。声表面波器件的工作原理是，基片左端的换能器（输入换能器）通过逆压电效应将输入的电信号转变成声信号，此声信号沿基片表面传播，最终由基片右边的换能器（输出换能器）将声信号转变成电信号输出。 

优选的，所述叉指换能器连接射频驱动电路和外围匹配电路。 

优选的，所述声波导和光波导通过钛扩散工艺制得。 

本发明的物理基础为光弹性效应，即通过声光材料传输声波或超声波信号产生随声波幅度周期性变化的应力，使该材料的分子结构产生局部的密集和疏松，相当于使折射率产生周期性的变化，其结果是声波产生了可以对光束衍射的光栅。当声波频率较高，声光作用长度较大，声光材料为各向异性晶体时，会产生反常布拉格衍射现象，衍射光的偏振态会发生90°偏转。 

本发明的有益效果为：基于声光晶体材料（如LiNbO₃）的反常布拉格衍射效应，通过反常声光衍射造成光波偏振态的改变来选择信号，利用起偏器将入射光转换成线偏光（设为TE模），经过声光晶体LiNbO₃为基体制作的声波导和光波导后，满足衍射条件的信号光的偏振态将发生90°偏转，即由TE模转换成TM模，而其他信号光的偏振态不变，由检偏器就可将这一信号光滤光。本发明的声光可调谐光滤波器具有较宽的调谐带宽，在几百个nm左右，且调谐速度快、损耗低，适于工业推广。 

附图说明

图1为本发明声光可调谐光滤波器原理图。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

本发明提供了一种声光可调谐光滤波器，包括依次连接的起偏器、叉指换能器和检偏器，自然光在通过叉指换能器时通过声波导和光波导进行传输，声波导和光波导以LiNbO₃为基体。声波导和光波导通过钛扩散工艺制得。