[发明专利]一种基于短管碳纳米管纳米膜的混合波导滤波器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于短管碳纳米管纳米膜的混合波导滤波器及其制备方法，包括：单模光纤、直波导、微环波导以及短管碳纳米管纳米薄膜；单模光纤包括一光纤端面，单模光纤用于接收经过谐振增强的光信号，并进行输出；直波导设置在光纤端面上，用于传输光信号；微环波导设置在光纤端面上，并与直波导间存在一耦合间隙，微环波导根据特定波长对通过直波导的光信号进行选择，并对选择的光信号进行谐振增强，微环波导上涂敷有短管碳纳米管纳米膜，用于吸收热量。本发明用于解决现有的光滤波器调谐效率较低、集成难度大等的技术问题，从而达到相比于现有片上可调谐滤波器具有更简单的集成方法、更广阔的调谐范围和更快的响应速度的目的。

技术领域

本发明涉及滤波器制备技术领域，具体涉及一种基于短管碳纳米管纳米膜的混合波导滤波器及其制备方法。

背景技术

全光微环可调谐滤波器技术是一种利用光学微环谐振器件实现可调谐滤波器的技术，与传统的微波集成电路技术不同，该技术使用光学谐振器件来实现滤波器的可调节性，通常由一个环形光波导和在其上的光学谐振腔构成，具有类似于传输线的谐振特性。可以通过改变光波导或谐振腔的热光效应，从而改变谐振频率和带宽，实现滤波器的可调节性。

随着光通信的普及和发展,光滤波器作为光纤通信及光网络中最基础的元器件之一，需求量巨大且应用范围广泛，其技术水平和产量大小会对光网络的发展产生直接影响，可调谐滤波器具有提高光通道的灵活选择性和降低光器件的工作成本的优点。

光滤波器作为波分复用(WDM)光通信系统和传感系统中的关键器件之一，这些年得到了快速的发展。其中，在片上利用微环谐振器制作光滤波器逐渐成为一个重要的应用。但是随着应用场景的增加，现有的光滤波器逐渐暴露出了许多缺点，例如在片上集成难度大、调谐难度大、稳定性不够好、噪声大以及在高功率情况下其调谐效率较低等。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于短管碳纳米管纳米膜的混合波导滤波器及其制备方法，用于解决现有的光滤波器调谐效率较低、集成难度大等的技术问题，从而达到相比于现有片上可调谐滤波器具有更简单的集成方法、更广阔的调谐范围和更快的响应速度的目的。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于短管碳纳米管纳米膜的混合波导滤波器，包括：

单模光纤，包括一光纤端面，所述单模光纤用于接收经过谐振增强的光信号，并进行输出；

直波导，设置在所述光纤端面上，用于传输光信号；

微环波导，设置在所述光纤端面上，并与所述直波导间存在一耦合间隙，所述微环波导根据特定波长对通过所述直波导的光信号进行选择，并对选择的光信号进行谐振增强，所述微环波导上涂敷有短管碳纳米管纳米膜，用于吸收热量。

作为本发明优选的实施方式，所述短管碳纳米管纳米膜涂敷在所述微环波导远离所述直波导的半个微环波导表面上。

作为本发明优选的实施方式，所述直波导包括一输入端和一输出端，所述输入端用于接收光信号，所述输出端用于输出光信号。

作为本发明优选的实施方式，所述微环波导和所述直波导基于所述耦合间隙形成一耦合区，当光信号从所述直波导的输入端进入到达所述耦合区时，特定波长的光信号会向所述微环波导耦合，并沿着所述微环波导传播，而剩下的光信号则从所述直波导的输出端输出。

作为本发明优选的实施方式，所述微环波导包括一环形腔，所述特定波长的光信号沿着所述微环波导传播一周后，在所述环形腔内产生谐振增强。

作为本发明优选的实施方式，所述直波导的高度和宽度为3-5μm，所述微环波导的高度和宽度与所述直波导保持一致。

作为本发明优选的实施方式，所述微环波导的内径为13-17μm，外径为16-20μm。