CN101604055B - 一种并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器 - Google Patents

一种并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器，包括两个光纤法珀滤波器、支座，以及压电陶瓷驱动器。两个光纤法布里-珀罗滤波器并联固定在支座上，在压电陶瓷的驱动下同时进行波长调谐；压电陶瓷的迟滞和非线性对两个光纤法布里-珀罗滤波器的影响相同，通过标准具和光纤光栅对其中一个光纤法布里-珀罗滤波器进行波长校准，同时获得另外一个光纤法布里-珀罗滤波器的波长校准参数，从而实现一个滤波器测量无源器件，另一个滤波器测量有源器件发射的光谱。

Description

一种并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器
技术领域
本发明涉及一种光纤测试和传感系统中使用的光器件，特别涉及一种并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器。
背景技术
在光纤测试与传感系统中，可调谐光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot，法珀)滤波器被用于波长的扫描，是波长解调和光谱分析系统的关键器件。可调谐光纤法珀滤波器通常采用压电陶瓷驱动实现透射波长的调谐，由于压电陶瓷的迟滞和非线性响应，不能直接从驱动电压获得可调谐光纤法珀滤波器的准确透射波长。
目前的可调谐光纤法布里-珀罗滤波器都是单腔结构，对无源器件的测量，如光纤光栅、光纤法珀传感器、波分耦合器，可以用波长校准获得器件的光谱特性(专利US5838437，CN101158602)，通常采用如下方法：将宽带光源发出的光输入可调谐光纤法珀滤波器，可调谐光纤法珀滤波器在线性电压信号驱动下输出波长扫描的窄带光，波长扫描窄带光被一只耦合器分成两路，其中一路光注入无源器件，另一路光输入串联的一只标准具(etalon)和一只光纤光栅，通过探测标准具和光纤光栅的透射光谱对可调谐光纤法珀滤波器进行波长校准，从而获得无源器件的光谱特性。
但是，当待测器件为有源器件时，则不能采用标准具和光纤光栅来进行波长校准，所以现有的可调谐光纤法珀滤波器不能用于有源器件发射光谱的测量，如不能测量激光二极管、发光二极管、光纤自发辐射光源等的光谱特性。
发明内容
本发明的目的是针对现有的可调谐光纤法珀滤波器不能用于有源器件发射光谱测量的问题，提供一种可测量有源器件发射光谱的并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器。
本发明的并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器包括两个光纤法珀滤波器，压电陶瓷驱动器和支座，其中两个光纤法珀滤波器并联固定在支座上，受同一个压电陶瓷驱动；在压电陶瓷驱动器的驱动下进行波长调谐，压电陶瓷驱动器的迟滞和非线性对两个光纤法珀滤波器的影响相同，两个光纤法珀滤波器同时进行波长扫描。
其测试方法是通过标准具和光纤光栅对其中一个光纤法珀滤波器进行波长校准，同时获得两个光纤法珀滤波器的波长校准参数，克服了压电陶瓷驱动器对两个光纤法珀滤波器带来的迟滞和非线性的影响，实现对有源和无源光器件的测试，即实现一个滤波器测量无源器件，另一个滤波器测量有源器件发射的光谱。特别是应用于有源器件发射光谱的测量。
本发明的有益效果：
由同一个的压电陶瓷驱动器同时驱动两个并联的光纤法珀滤波器，压电陶瓷的迟滞和非线性对两个光纤法珀滤波器的影响相同，两个光纤法珀滤波器同步进行波长扫描，通过标准具对其中一个光纤法珀滤波器进行波长校准，就可以为另一个光纤法珀滤波器提供波长校准参数，因此可以用于有源器件发射光谱的测量。
附图说明
图1是本发明的一种并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器的结构示意图；
图2是本发明的一种并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器应用于有源器件发射光谱测量的原理图；
图中：1-第一光纤法珀滤波器、1′-第二光纤法珀滤波器、2-支座、3-压电陶瓷、4-被测有源器件、5-宽带光源、6-标准具、7-光纤光栅、8-第一光电探测器、8′-第二光电探测器、8″-第三光电探测器、9-信号采集与处理系统、10-分路器、11-待测无源器件。
具体实施方案
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明的并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器的结构如图1所示。并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器包括光纤法珀滤波器1和1′、支座2，以及压电陶瓷驱动器3，光纤法珀滤波器1和1′并联固定在支座2上，在压电陶瓷3的驱动下同时进行波长调谐。
本发明的一种并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器应用于有源器件发射光谱测量和无源器件光谱同时测量的原理如图2所示。待测有源器件4发出的光输入第一光纤法珀滤波器1，透射光由第一光电探测器8探测；宽带光源5发出的光输入第二光纤法珀滤波器1′，第二光纤法珀滤波器1′的输出光经分路器10分成两路，其中一路光输入串联的一只标准具6和一只光纤光栅7，其透射光由第二光电探测器8′探测，另一路光输入待测无源器件11，无源器件11的输出光由第三光电探测器8″探测。光纤法珀滤波器1、1′在线性电压的驱动下作同步扫描，光电探测器8、8′、8″的信号输入到信号采集处理系统9，由标准具6和光纤光栅7的输出光谱获得波长校准参数，对光纤法珀滤波器1、1′进行波长校准，从而获得待测有源器件4的发射光谱和无源器件11的输出光谱特性。

Claims (2)

1.一种并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器，包括两个光纤法珀滤波器(1、1’)、支座(2)，以及压电陶瓷(3)，其特征在于，两个光纤法珀滤波器(1、1’)并联固定在支座(2)上，在压电陶瓷驱动器(3)的驱动下进行波长调谐，压电陶瓷驱动器(3)的迟滞和非线性对两个光纤法珀滤波器(1、1’)的影响相同，两个光纤法珀滤波器(1、1’)同步进行波长扫描，待测有源器件(4)发出的光输入第一光纤法珀滤波器(1)，透射光由第一光电探测器(8)探测；宽带光源(5)发出的光输入第二光纤法珀滤波器(1’)，第二光纤法珀滤波器(1’)的输出光经分路器(10)分成两路，其中一路光输入串联的一只标准具(6)和一只光纤光栅(7)，其透射光由第二光电探测器(8’)探测，另一路光输入待测无源器件(11)，无源器件(11)的输出光由第三光电探测器(8”)探测，两个光纤法珀滤波器(1、1’)在线性电压的驱动下作同步扫描，三个光电探测器(8、8’、8”)的信号输入到信号采集处理系统(9)，由标准具(6)和光纤光栅(7)的输出光谱获得波长校准参数，对两个光纤法珀滤波器(1、1’)进行波长校准，从而获得待测有源器件(4)的发射光谱和无源器件(11)的输出光谱特性。
2.根据权利要求1所述的一种并联双腔可调谐光纤法布里-珀罗滤波器，其特征是，通过所述的标准具(6)和光纤光栅(7)对第二光纤法珀滤波器(1’)进行波长校准，同时获得两个光纤法珀滤波器(1、1’)的波长校准参数，从而克服压电陶瓷驱动器(3)对两个光纤法珀滤波器(1、1’)带来的迟滞和非线性的影响，实现对有源和无源器件的测试，应用于有源器件(4)发射光谱的测量。
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