[发明专利]一种多通道微纳耦合式光纤滤波器及多通道选择滤波的方法

说明书

本发明公开了一种多通道微纳耦合式光纤滤波器及多通道选择滤波的方法，包括光源、探测器、多路微纳光纤耦合结构、第一及第二2×2光纤开关、光纤环路以及光纤偏振控制器，多路微纳光纤耦合结构由n根输入光纤和n根输出光纤构成，其中n≥3；光源和探测器通过第一2×2光纤开关连接至多路微纳光纤耦合结构中任意两根输入光纤，选定与该两根输入光纤对应的两根输出光纤作为输出端口，分别连接至第二2×2光纤开关的两个输入端口，第二2×2光纤开关的两个输出端口连接长度固定的光纤环路，光纤环路内连接有光纤偏振控制器。本发明作为多通道的微纳耦合式滤波器件，可以通过切换不同的输入输出光纤对，来实现不同滤波特性的调谐。

技术领域

本发明属于光电检测技术领域，更具体地，涉及一种多通道微纳耦合式光纤滤波器及多通道选择滤波的方法。

背景技术

耦合器作为光无源器件之一，在光无源器件中具有重要的地位。在1975年Kuwahara等人通过将两根光纤缠绕并放置在折射率溶液内制作了首个光纤耦合器。此后陆续出现了物理方法研磨的磨抛型光纤耦合器和熔融拉锥技术制作的熔锥型光纤耦合器。耦合器应用广泛，在光纤传感器、波分复用器、半导体激光器和光纤放大器中也是不可缺少的器件。

现有的通过熔锥工艺得到的微纳耦合器，谱形不均匀，结合图1发现无法作为梳状滤波器使用。目前微纳耦合器主要用于传感器检测折射率，温度，生物，化学，磁场，电流等。在通过简单拉锥方式得到的多通道梳状滤波器研究较少，无法实现灵活的波长切换。

发明内容

本发明致力于实现多波长的灵活切换，满足不同条件下的波长滤波需求，提出了一种多通道微纳耦合式光纤滤波器及多通道选择滤波的方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的1，本发明采用如下技术方案：

一种多通道切换组合式微纳光纤耦合滤波器，包括光源、探测器、多路微纳光纤耦合结构、第一及第二2×2光纤开关、光纤环路以及光纤偏振控制器，多路微纳光纤耦合结构由n根输入光纤和n根输出光纤构成，其中n≥3；

光源和探测器连接至第一2×2光纤开关的两个输入端口，第一2×2光纤开关的两个输出端口连接至所述多路微纳光纤耦合结构中任意两根输入光纤，选定与该两根输入光纤对应的两根输出光纤作为输出端口，分别连接至第二2×2光纤开关的两个输入端口，第二2×2光纤开关的两个输出端口连接一个固定长度的光纤环路，光纤环路内连接有光纤偏振控制器；

光源和探测器构成光电检测装置，用于将输出的光谱信息进行记录；

第一2×2光纤开关和多路微纳光纤耦合结构构成光纤环路滤波器切换装置，用于实现光耦合环路切换，进而实现耦合滤波器的波长、带宽及透射/反射率的切换；

光纤偏振控制器和光纤环路构成滤波透射/反射率调谐装置，用于实现每个光纤滤波器的光谱消光比可调。

为了实现上述目的2，本发明采用如下技术方案：

一种多通道选择滤波的方法，第二2×2光纤开关通过切换不同的输入和输出光纤对，实现不同滤波特性的调谐。

进一步地，光源发出的光经过多路微纳光纤耦合结构分成两路，一路光信号沿顺时针方向经过光纤偏振控制器，另一路光信号沿逆时针方向经过光纤偏振控制器，光纤偏振控制器使两路光信号的光谱幅值发生变化，两路光信号回到多路微纳光纤耦合结构内耦合，最终输出至探测器。

进一步地，通过调谐光纤环路内光纤偏振控制器的偏振角度，实现滤波器消光比的连续可调，当偏振控制器的偏振角度达到90°时，透射谱和反射谱的消光比最大。

本发明所带来的有益技术效果：