CN103267996A - 基于扩芯光纤的梳状滤波器 - Google Patents
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Abstract
基于扩芯光纤的梳状滤波器,适用于光纤激光器、光纤传感、光纤通信领域。解决了目前基于光纤结构的梳状滤波器制作过程复杂、成本高,弯曲和应力强度低的问题。该滤波器包括在光纤(1)上制作的第一、第二扩芯区(21、23),无涂覆光纤区(22)。通过将光纤(1)去除涂覆,在相隔L1的距离上对光纤(1)加热的同时将光纤(1)两端向中间推,分别制作第一、第二扩芯区(21、23)。加热的方法包括:电火花放电、CO2激光器聚焦或火焰加热。激光信号在第一扩芯区(21)分成两路,一路被耦合到包层中传播,另一路继续在纤芯中传播,当传播至第二扩芯区(23)时,包层中的光信号和纤芯中的光信号相干产生梳状滤波条纹。
Description
技术领域
本发明涉及一种滤波器,适用于光纤激光器、光纤传感、光纤通信领域。
背景技术
在基于光纤的光信息领域中,如何对光信号进行处理是一类十分重要的技术。在光纤激光器中要实现目标波形的输出,滤波器是必不可少的元件,甚至是对激光信号的整形也多数通过滤波器来实现。而在传感领域,要得到周围环境的信息,也需要一定的器件将环境的参数变化转换为光信号参数的相应变化,从而得到对应关系,完成参数的传感,很大一类传感器的结构其实本身就是滤波器,只不过这类滤波器的滤波特性会随着环境的各参数(如温度、应力、折射率等)的变化而变化。更为重要的一类是在光纤通信领域,滤波器更是发挥了十分巨大的作用,在光信号平坦、信道选择、波长复用/解复用等方面都需要滤波器的参与。
梳状滤波器的名称来源与其滤波特性,宽带光源信号在经过梳状滤波器之后光谱出现周期性的起伏,形似梳子。在光纤上相距一定距离分别写入两个长周期光纤光栅的结构就能实现这一功能,其原理是在激光信号通过第一个长周期光纤光栅时将纤芯中的激光能量的一部分转移到包层中,而在第二个长周期光纤光栅处两路信号相遇相干,实现激光振幅随着波长的变化周期性呈现梳状滤波特性,但是这种滤波器的结构需要光纤具有光敏性,而且写光栅的设备昂贵。而将长周期光纤光栅的位置以拉锥方法取代同样能够实现该功能,但是被拉细的光纤在弯曲及应力强度上均大大下降。另外还有就是采用单模光纤-双芯光纤(或是多模光纤、偏芯光纤)-单模光纤的连接方式来实现干涉,这种方法的缺点在于光纤在熔接后同样弯曲和应力强度有所下降。
因此,目前基于光纤结构的梳状滤波器面临的问题是:制作过程复杂、成本高,弯曲和应力强度低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:
目前基于光纤结构的梳状滤波器制作过程复杂、成本高,弯曲和应力强度低。
本发明的技术方案为:
基于扩芯光纤的梳状滤波器,其特征在于:该滤波器包括在光纤上制作的第一、第二扩芯区,无涂覆光纤区。
制作方法:将光纤去除涂覆,在相隔L1的距离上对光纤加热的同时将光纤两端向中间推,分别制作第一、第二扩芯区。加热的方法包括:电火花放电、CO2激光器聚焦或火焰加热。
光纤直径为D1,第一、第二扩芯区长度均为L2,最大直径均为D2。
D1=50~500μm。
D2=1.1D1~10D1。
L1=1cm~200cm。
L2=D1~10D1。
本发明和已有技术相比所具有的有益效果:
以光纤扩芯实现梳状滤波的方法,滤波器结构的弯曲和应力强度相比将光纤拉细成锥的方法远远增强,而且不需要光敏光纤,也不需要光栅的写入设备,制作方法简化,成本降低。
附图说明
图1基于扩芯光纤的梳状滤波器结构图。
图2滤波器中光信号传播示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施方式一
基于扩芯光纤的梳状滤波器,如图1所示,其特征在于:该滤波器包括在光纤1上制作的第一、第二扩芯区21、23,无涂覆光纤区22。
制作方法:将光纤1去除涂覆,在相隔L1的距离上对光纤1加热的同时将光纤1两端向中间推,分别制作第一、第二扩芯区21、23;加热的方法包括:电火花放电、CO2激光器聚焦或火焰加热。
光纤1直径为D1,第一、第二扩芯区21、23长度均为L2,最大直径均为D2。
D1=50~500μm。
D2=1.1D1~10D1。
L1=1cm~200cm。
L2=D1~10D1。
光的传播路径如图2所示,激光信号在第一扩芯区21分成两路,一路被耦合到包层中传播,另一路继续在纤芯中传播,当传播至第二扩芯区23时,包层中的光信号和纤芯中的光信号相干产生梳状滤波条纹。
Claims (1)
1. 基于扩芯光纤的梳状滤波器,其特征在于:该滤波器包括在光纤(1)上制作的第一、第二扩芯区(21、23),无涂覆光纤区(22);
制作方法:将光纤(1)去除涂覆,在相隔L1的距离上对光纤(1)加热的同时将光纤(1)两端向中间推,分别制作第一、第二扩芯区(21、23);加热的方法包括:电火花放电、CO2激光器聚焦或火焰加热;
光纤(1)直径为D1,第一、第二扩芯区(21、23)长度均为L2,最大直径均为D2;
D1=50~500μm;
D2=1.1D1~10D1;
L1=1cm~200cm;
L2=D1~10D1。
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