CN103823274A - 一种基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器,由入射端单模光纤、球状光纤a、中间段单模光纤、球状光纤b和出射端单模光纤串联组成,球状光纤a和球状光纤b的直径为160μm,中间段单模光纤的长度为2cm,中间段单模光纤的纤芯和包层作为信号臂和参考臂在球状光纤b发生干涉,其干涉波形作为光纤滤波器使用。本发明的优点和有益效果是:该滤波器中单模光纤同时作为信号臂和参考臂,输出信号自由光谱范围一致,消光比相同;可以通过温度、折射率和曲率进行调谐;该滤波器通带带宽易于调谐且制备成本相对低廉,有着广阔的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于光纤滤波领域,特别是一种基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器及其制备方法。
背景技术
光纤滤波器是一类重要的光器件,在波长选择、光分插复用、脉冲压缩、光谱整形和光纤传感等方面有着广泛的应用。随着DWDM系统中的信道数目的增大,传统的滤波器无法满足用户的需求。一方面是因为传统的光纤滤波器性能的限制,另一方面级联多个传统的光纤滤波器将增大插入损耗。使用光纤梳状滤波器可以实现超密集波分复用系统。这样一方面可以减小系统中光纤滤波器的数目,提高系统性能;另一方面,由于使用的还是原来的系统,因而可以降低成本。光纤滤波器具有极高的应用价值,对它的研究和制作具有重要的意义。
光纤马赫曾德尔滤波器性能优良,结构简单,是一种透射型的器件,便于信号探测。单臂式光纤马赫曾德尔滤波器的结构是在一段光纤上实现。实现方法有多种,通常分为两大类,一类基于普通单模光纤,包括采用光纤拉锥、偏芯熔接、多模光纤、二氧化碳激光器照射和在光纤上开槽等方法;另一类基于特种光纤,包括光敏光纤、细纤芯光纤、光子晶体光纤、空心光纤和双芯光纤等。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术分析,提供一种基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器及其制备方法,该光纤滤波器可以看成是一种马赫增德尔干涉仪,结构简单且容易制作,其制备方法成本低,有利于推广应用。
本发明的技术方案:
一种基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器,由入射端单模光纤、球状光纤a、中间段单模光纤、球状光纤b和出射端单模光纤串联组成,球状光纤a和球状光纤b的直径为160μm,中间段单模光纤的长度为2cm,中间段单模光纤的纤芯和包层作为信号臂和参考臂在球状光纤b发生干涉,其干涉波形作为光纤滤波器使用。
一种所述基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器的制备方法,步骤如下:
1)将入射端单模光纤端面去掉涂覆层,利用熔接机放电制成一个球状端面,熔接时将去掉涂覆层的裸光纤超过熔接机的电极棒长度为180μm,放电量为200bit;
2)将中间段单模光纤与上述球状端面熔接,制成球状光纤a,熔接时首先完全去掉中间段单模光纤的涂覆层,再通过步进电机控制上述球状端面与中间段单模光纤的距离为15μm,放电量为65bit;
3)截取2cm长度的中间段单模光纤;
4)将入射端单模光纤端面去掉涂覆层,利用熔接机放电制成第二个球状端面,熔接时将去掉涂覆层的裸光纤超过熔接机的电极棒长度为180μm,放电量为200bit;
5)将中间段单模光纤与第二个球状端面熔接,制成球状光纤b,熔接时首先完全去掉中间段单模光纤的涂覆层,再通过步进电机控制中间段单模光纤与球状端面的间距为15μm,放电量为65bit,即可制得所述马赫曾德尔光纤滤波器。
一种所述基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器的通带调谐,滤波器通带在光纤通信的C+L波段,对滤波器的通带调谐的方法如下:在20-700℃范围内,温度升高时,滤波器通带和阻带带宽不变,位置向长波方向平移;在1.33-1.38RIU内,折射率升高,滤波器通带和阻带带宽不变,位置向短波方向平移;在0.5-4m-1内,曲率增加时,滤波器通带和阻带带宽不变,位置向短波方向平移。
本发明的优点和有益效果:
该滤波器中单模光纤同时作为信号臂和参考臂,输出信号自由光谱范围一致,消光比相同;可以通过温度、折射率和曲率进行调谐;该滤波器通带带宽易于调谐且制备成本相对低廉,有着广阔的应用价值。
附图说明
图1 是本光纤滤波器结构示意图。
图中:1.入射端单模光纤 2.球状光纤a 3.中间段单模光纤
4.球状光纤b 5.出射端单模光纤 6.中间段单模光纤纤芯 7.中间段单模光纤包层
图2 是光纤端面放电形成的球状端面的放大照片。
图3 是本发明光纤滤波器中球状光纤的放大照片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例:
一种基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器,如图1所示,由入射端单模光纤1、球状光纤a2、中间段单模光纤3、球状光纤b4和出射端单模光纤5串联组成,球状光纤a2和球状光纤b4的直径为160μm,中间段单模光纤3的长度为2cm,中间段单模光纤3的纤芯6和包层7作为信号臂和参考臂在球状光纤b4发生干涉,其干涉波形作为光纤滤波器使用。
该基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器的制备方法,步骤如下:
1)将入射端单模光纤端面去掉涂覆层,利用熔接机放电制成一个球状端面,如图2所示,熔接时将去掉涂覆层的裸光纤超过熔接机的电极棒长度为180μm,放电量为200bit;
2)将中间段单模光纤与上述球状端面熔接,制成球状光纤a,如图3所示熔接时首先完全去掉中间段单模光纤的涂覆层,再通过步进电机控制上述球状端面与中间段单模光纤的距离为15μm,放电量为65bit;
3)截取2cm长度的中间段单模光纤;
4)将入射端单模光纤端面去掉涂覆层,利用熔接机放电制成第二个球状端面,如图2所示,熔接时将去掉涂覆层的裸光纤超过熔接机的电极棒长度为180μm,放电量200bit;
5)将中间段单模光纤与第二个球状端面熔接,制成球状光纤b,如图3所示,熔接时首先完全去掉中间段单模光纤的涂覆层,再通过步进电机控制中间段单模光纤与球状端面的间距为15μm,放电量为65bit,即可制得所述马赫曾德尔光纤滤波器。
该基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器的通带调谐,滤波器通带在光纤通信的C+L波段,对滤波器的通带调谐的方法如下:在20-700℃范围内,温度升高时,滤波器通带和阻带带宽不变,位置向长波方向平移;在1.33-1.38RIU内,折射率升高,滤波器通带和阻带带宽不变,位置向短波方向平移;在0.5-4m-1内,曲率增加时,滤波器通带和阻带带宽不变,位置向短波方向平移。
Claims (3)
1.一种基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器,其特征在于:由入射端单模光纤、球状光纤a、中间段单模光纤、球状光纤b和出射端单模光纤串联组成,球状光纤a和球状光纤b的直径为160μm,中间段单模光纤的长度为2cm,中间段单模光纤的纤芯和包层作为信号臂和参考臂在球状光纤b发生干涉,其干涉波形作为光纤滤波器使用。
2.一种如权利要求1所述基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器的制备方法,其特征在于步骤如下:
1)将入射端单模光纤端面去掉涂覆层,利用熔接机放电制成一个球状端面,熔接时将去掉涂覆层的裸光纤超过熔接机的电极棒长度为180μm,放电量为200bit;
2)将中间段单模光纤与上述球状端面熔接,制成球状光纤a,熔接时首先完全去掉中间段单模光纤的涂覆层,再通过步进电机控制上述球状端面与中间段单模光纤的距离为15μm,放电量为65bit;
3)截取2cm的中间段单模光纤;
4)将入射端单模光纤端面去掉涂覆层,利用熔接机放电制成第二个球状端面,熔接时将去掉涂覆层的裸光纤超过熔接机的电极棒长度为180μm,放电量为200bit;
5)将中间段单模光纤与第二个球状端面熔接,制成球状光纤b,熔接时首先完全去掉中间段单模光纤的涂覆层,再通过步进电机控制中间段单模光纤与球状端面的间距为15μm,放电量为65bit,即可制得所述马赫曾德尔光纤滤波器。
3.一种如权利要求1所述基于球状光纤的马赫曾德尔光纤滤波器的通带调谐,其特征在于:滤波器通带在光纤通信的C+L波段,对滤波器的通带调谐的方法如下:在20-700℃范围内,温度升高时,滤波器通带和阻带带宽不变,位置向长波方向平移;在1.33-1.38RIU内,折射率升高,滤波器通带和阻带带宽不变,位置向短波方向平移;在0.5-4m-1内,曲率增加时,滤波器通带和阻带带宽不变,位置向短波方向平移。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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