CN104570216B - 全光纤滤波器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于微光纤“θ”形谐振结构的全光纤滤波器及其制备方法。本发明的滤波器包括第一微纳光纤(1)、第一微纳光纤(1)所形成的微光纤“θ”形谐振结构(2)和第二微纳光纤(3)，微光纤“θ”形谐振结构(2)的一端通过第一微纳光纤(1)与单模光纤相连，用以引出反射的光信号，微光纤“θ”形谐振结构(2)的另一端与第二微纳光纤(3)耦合，用以引出透射的光信号。本发明的滤波器可实现反射和透射同时输出，且可实现多功能滤波，可调谐性强，结构紧凑、设计灵活。

Description

全光纤滤波器及其制备方法
技术领域
本发明涉及微光学元件，具体涉及一种基于微光纤“θ”形谐振结构的全光纤滤波器。
背景技术
光学滤波器在激光器系统、光通信系统以及光学传感系统中都有着不可或缺的作用。近年来，激光器系统、光通信系统和光学传感系统的集成化的发展趋势，使得光学滤波器也朝着小型化的方向发展。光纤环形谐振腔是构建光学滤波器的重要元件，其原因在于，一方面光纤环形谐振腔有利于实现光学系统的全光纤化，避免了块状器件引入的插入损耗和耦合困难；另一方面光纤环形谐振腔的输出光谱的条纹精细度高且自由光谱范围可调，易于实现滤波带宽的调谐。但由于普通光纤环形谐振腔的构建需要多个光纤光学元件如2×2耦合器，偏振控制器等，它们的体积较大，不利于滤波器件的小型化和集成化。
微纳光纤具有许多普通光纤无法比拟的优点。极好的柔韧性和良好的机械性能使得它可以通过微操作形成各种几何结构，且具有很小的弯曲损耗；大比例倏逝场特性使得它能与表面或附近的介质发生强耦合作用。因此，利用微纳光纤可以制作体积小、结构紧凑的环形谐振腔，它的输出光谱损耗小、条纹精细度高，因而利用微纳光纤环形腔构建光纤滤波器是一种很好的选择。目前，利用微纳光纤制作光学滤波器的技术和方法已经有所报道。浙江大学童利民等人早在2007年就发明了“基于微光纤环形结谐振腔的全光纤ADD-DROP滤波器(专利号200710068171.8)”，以第一根微光纤制备成环形结谐振腔，环形结谐振腔的一段和单模光纤项链，环形结的另一端与第二根微光纤相耦合，用以引出非共振的光信号，将第三根微光纤相切搭在环形结上，用以引出在环形结谐振腔中共振的光信号。该环形单结谐振腔结构虽然能实现光的ADD-DROP，但是谐振腔中的光为单向振荡，没有反射光信号且每一个环形单结谐振腔只能实现一种滤波功能。2009年，童利民教授等人又发明了一种“基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-Perot谐振腔及其制作方法(专利号200810163150.9)”，它主要由一个Fabry-Perot谐振腔和两根用于输入和输出光信号的微纳光纤组成，该谐振结构中的光虽然为双向振荡，但整个结构相当于一个Fabry-Perot腔，只能实现单一梳状滤波器的特性，且使用了三根微纳光纤。华南理工大学杨中民教授等人在“一种波长可调谐微型单模光纤激光器(专利号201310068660.9)”中利用一个嵌套双环微型谐振腔进行滤波，并实现了单模激光输出，但由于两个微型谐振腔是嵌套的，难以独立调节它们的大小，且这个嵌套双环谐振腔也只能进行梳状滤波。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有的光纤滤波器存在的问题，提供一种基于微光纤“θ”形谐振结构的全光纤滤波器及其制备方法，本发明的滤波器可实现反射和透射同时输出，且可实现多功能滤波，可调谐性强，结构紧凑、设计灵活。
本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：全光纤滤波器包括第一微纳光纤、第一微纳光纤所形成的微光纤“θ”形谐振结构和第二微纳光纤，微光纤“θ”形谐振结构的一端 通过第一微纳光纤与单模光纤相连，用以引出反射的光信号，微光纤“θ”形谐振结构的另一端与第二微纳光纤耦合，用以引出透射的光信号。
所述的滤波器，微光纤“θ”形谐振结构包括第一环状和第二环状，第一环状靠近第二微纳光纤，第二环状靠近第一微纳光纤，第一环状和第二环状之间设有公共微光纤。
所述的滤波器，公共微光纤的一端与第一微纳光纤之间接有第一耦合区域；第二环状的延长端作为第一微纳光纤自由端，与公共微光纤的另一端之间接有第二耦合区域。
所述的滤波器，其特征在于：微光纤“θ”形谐振结构和第二微纳光纤之间接有第三耦合区域。
全光纤滤波器的制备方法，包括第一微纳光纤、第二微纳光纤和微光纤“θ”形谐振结构的制备过程，以及微光纤“θ”形谐振结构与第二微纳光纤的连通过程。
所述的方法，第一微纳光纤、第二微纳光纤和微光纤“θ”形谐振结构的制备过程包括：
1)通过氢氧火焰加热法把标准通信光纤的中部拉细至微米尺度直径，得到两根微纳光纤，其中一根作为第一微纳光纤，另一根作为第二微纳光纤；
2)将第一微纳光纤的细端从中间截断，形成截断端一侧的第一微纳光纤自由端和远离截断端一侧的第一微纳光纤非微纳端；
3)先将第一微纳光纤非微纳端固定在底座一侧，将第一微纳光纤自由端自身弯曲并缠绕形成第一环状，缠绕处为第一耦合区域，再用剩余的第一微纳光纤自由端第二次弯曲并在第一环状上绕一个或复数个结形成第二环状，绕结处为第二耦合区域，第一环状和第二环状之间存在公共微光纤，整个结构形成微光纤“θ”形谐振结构，最后保留一部分剩余的第一微纳光纤自由端。
所述的方法，微光纤“θ”形谐振结构与第二微纳光纤的连通过程包括：
4)按照步骤2)的方法处理第二微纳光纤，得到第二微纳光纤自由端、第二微纳光纤非微纳端；
5)将第二微纳光纤非微纳端平行地固定在底座上第一微纳光纤非微纳端的对侧；
6)将第二微纳光纤自由端与步骤3)剩余的第一微纳光纤自由端相缠绕，形成第三耦合区域，完成微光纤“θ”形谐振结构与第二微纳光纤的连通过程。
所述的方法，还包括调整第一耦合区域和第二耦合区域的耦合系数，从而调谐滤波器的滤波功能的过程，以及调整微光纤“θ”形谐振结构的腔长大小，从而调谐滤波器的滤波特性的过程。
所述的方法，分别调整第一耦合区域和第二耦合区域的耦合系数k1、k2的具体过程包括：通过利用第一光纤探针和第二光纤探针分别调整第一耦合区域和第二耦合区域的长度及光纤缠绕的角度至满足以下条件：
1)0＜(k1＝k2)≤0.17，全光纤滤波器的反射光谱和透射光谱的功能均为梳状滤波；
2)0.17＜(k1＝k2)≤0.2，全光纤滤波器的反射光谱的功能为梳状滤波，透射光谱的功能为带通滤波；
3)0.2＜(k1＝k2)≤0.95，全光纤滤波器的反射光谱的功能为带阻滤波，透射光谱的功能 为带通滤波；
4)0.95＜(k1＝k2)＜1，全光纤滤波器的反射光谱和透射光谱的功能均为梳状滤波。
所述的方法，调整微光纤“θ”形谐振结构的腔长大小具体过程包括：调整第一环状9的长度l1或第二环状的长度l2，所述全光纤滤波器的反射光谱和透射光谱的自由光谱范围FSR与品质因数Q将按下式发生改变：
其中，λ为反射光谱和透射光谱中的谐振波长，neff为微光纤“θ”形谐振结构中模式的有效折射率，FWHM为反射光谱和透射光谱中的条纹半高全宽。FWHM是直接从光谱中读出的，当腔长l1+l2逐渐增大，FWHM逐渐变窄。
本发明技术与现有技术相比，具有以下主要的优点：
其一，微光纤“θ”形谐振腔中，双向传输的共振模式使得改滤波器既有反射的共振光谱输出又有透射的共振光谱输出，可满足不同的光纤链路需求。
其二，改变微光纤“θ”形谐振结构的耦合区域的耦合效率，可得到具有不同条纹形状的共振光谱输出，从而实现滤波器的滤波功能的调谐。
其三，改变微光纤“θ”形谐振结构的光程，可得到不同条纹间隔、带宽和位置的共振光谱输出，从而实现滤波器的滤波特性的调谐。
其四，两个耦合区域通过缠绕或绕结的方式形成，滤波器稳定，耦合区域长度易调节。
其五，本滤波器中无其他光电元器件，体积小、结构紧凑，易于实现器件集成化，具有实际应用价值。
总之，本发明技术中提出的全光纤滤波器具有反射和透射同时输出的特性，可实现梳状滤波、带阻滤波及带通滤波等不同滤波功能的转换，还可通过腔长改变滤波特性。再加上微光纤固有的体积小、结构紧凑、设计灵活、不受电磁干扰等特点，该滤波器可以广泛应用于传感和通信系统中。
附图说明
图1是本发明的基于微光纤“θ”形谐振结构的全光纤滤波器的结构示意图。
图2是本发明的基于微光纤“θ”形谐振结构的全光纤滤波器的制作方法示意图。
图3是本发明的微光纤“θ”形谐振结构的光路示意图。
图4是本发明实施例中输出光谱的耦合效率调谐图。图中：(a)为第一耦合区域和第二耦合区域的耦合系数k1、k2均为0.1时的反射光谱；(b)为第一耦合区域和第二耦合区域的耦合系数k1、k2均为0.5时的反射光谱；(c)为第一耦合区域和第二耦合区域的耦合系数k1、k2均为0.1时的透射光谱；(d)为第一耦合区域和第二耦合区域的耦合系数k1、k2均为0.5时的透射光谱。
图5是本发明实施例中输出光谱的腔长调谐图。图中：(a)为腔长l1+l2为3mm时的反射 光谱；(b)为腔长l1+l2为5mm时的反射光谱；(c)为腔长l1+l2为3mm时的透射光谱；(d)为腔长l1+l2为5mm时的透射光谱。
图中：1.第一微纳光纤；2.微光纤“θ”形谐振结构；3.第二微纳光纤；4.第一微纳光纤自由端5.第一微纳光纤非微纳端；6.底座；7.第一光纤探针；8.第二光纤探针；9.第一环状；10.第一耦合区域；11.第二环状；12.第二耦合区域；13.公共微光纤；14.第二微纳光纤自由端；15.第二微纳光纤非微纳端；16.微光纤“θ”形谐振结构的第一传输端口；17.“θ”形谐振结构的第二传输端口；18.第三耦合区域。
具体实施方式
本发明提供一种基于微光纤“θ”形谐振结构的全光纤滤波器，包括第一微纳光纤、微光纤“θ”形谐振结构和第二微纳光纤，微光纤“θ”形谐振结构的一端通过第一微纳光纤与单模光纤连，用以引出反射的光信号，微光纤“θ”形谐振结构的另一端与第二微纳光纤耦合，用以引出透射的光信号。改变所述微光纤“θ”形谐振结构的耦合区域的耦合系数，得到具有不同条纹形状的共振光谱输出，即可实现所述微纳光纤滤波器的滤波功能调谐。改变所述微光纤“θ”形谐振结构的光程，得到不同条纹间隔和带宽的共振光谱输出，即可实现所述微纳光纤滤波器的滤波特性的调谐。
进一步地，所述微光纤“θ”形谐振结构，包括第一环状、第一耦合区域、第二环状、第二耦合区域、公共微光纤和剩余的第一微纳光纤的自由端，微光纤“θ”形谐振结构通过剩余的第一微纳光纤的自由端与第二微纳光纤相连通。
一种基于微光纤“θ”形谐振结构的全光纤滤波器的制备方法，包括第一微纳光纤、第二微纳光纤和微光纤“θ”形谐振结构的制备过程，以及微光纤“θ”形谐振结构与第二微纳光纤的连通过程。
进一步地，所述第一微纳光纤、第二微纳光纤的制备过程包括：
1)通过氢氧火焰加热法把标准通信光纤的中间拉细至微米尺度直径，得到两根微纳光纤，其中一根作为第一微纳光纤，另一根作为第二微纳光纤；
进一步地，所述微光纤“θ”形谐振结构的制备过程包括：
2)将第一微纳光纤的细端从中间截断，形成截断端一侧的第一微纳光纤自由端和远离截断端一侧的第一微纳光纤非微纳端；
3)将第一微纳光纤非微纳端固定在底座一侧，用第一光纤探针和第二光纤探针把第一微纳光纤自由端首先弯曲并缠绕形成第一环状，缠绕处为第一耦合区域，再用剩余的第一微纳光纤自由端第二次弯曲并在第一环状上绕一个或复数个结形成第二环状，绕结处为第二耦合区域，第一环状和第二环状之间存在公共微光纤，整个结构形成微光纤“θ”形谐振结构，最后保留一部分剩余的第一微纳光纤自由端。
进一步地，所述微光纤“θ”形谐振结构与第二微纳光纤的连通过程包括：
4)按照步骤1)的方法处理第二微纳光纤，得到第二微纳光纤微纳自由端、第二微纳光纤非微纳端；
5)将第二微纳光纤非微纳端平行地固定在底座上第一微纳光纤非微纳端的对侧；
6)用第一光纤探针和第二光纤探针将第二微纳光纤微纳自由端与剩余的第一微纳光纤自由端相缠绕，完成微光纤“θ”形谐振结构与第二微纳光纤的连通过程。
进一步地，所述制备方法还包括调整微光纤“θ”形谐振结构的第一耦合区域和第二耦合区域的耦合效率，从而调谐滤波器的滤波功能的过程，以及调整微光纤“θ”形谐振结构的外界环境参量或腔长大小，从而调谐滤波器的滤波特性的过程。
进一步地，所述调整第一、第二耦合区域的耦合效率，以调谐滤波器的滤波的功能，其具体过程为：
1)0＜(k1＝k2)≤0.17，滤波器的反射光谱和透射光谱的功能均为梳状滤波；
2)0.17＜(k1＝k2)≤0.2，滤波器的反射光谱的功能为梳状滤波，滤波器的透射光谱的功能为带通滤波；
3)0.17＜(k1＝k2)≤0.95，滤波器的反射光谱的功能为带阻滤波，滤波器的透射光谱的功能为带通滤波；
4)0.95＜(k1＝k2)≤1，滤波器的反射光谱和透射光谱的功能均为梳状滤波。
进一步地，所述调整微光纤“θ”形谐振结构的腔长大小，从而调谐滤波器的滤波特性，其具体过程为：调整第一环状9的长度l1或第二环状的长度l2，所述全光纤滤波器的反射光谱和透射光谱的自由光谱范围FSR与品质因数Q将按下式发生改变：
其中，λ为反射光谱和透射光谱中的谐振波长，neff为微光纤“θ”形谐振结构中模式的有效折射率，FWHM为反射光谱和透射光谱中的条纹半高全宽。FWHM是直接从光谱中读出的，当腔长l1+l2逐渐增大，FWHM逐渐变窄。
下面结合附图进一步详述本发明。
本发明提供一种基于微光纤“θ”形谐振结构的全光纤滤波器，光由第一微纳光纤1输入到微光纤“θ”形谐振结构2中以顺时针方向传播，在第一、第二耦合区域10、12处部分顺时针方向传播的光耦合到逆时针方向，双向传播的光使得该滤波器既有反射光谱输出又有透射光谱输出，同时可得到具有不同条纹形状的共振光谱，产生的反射光谱通过第一微纳光纤1输出，产生的透射光谱通过第二微纳光纤3耦合输出。改变微光纤“θ”形谐振结构2的光程，可得到不同条纹间隔、带宽和位置的共振光谱输出，即可实现滤波器的滤波特性的调谐。
本发明提供一种微光纤“θ”形谐振结构2，由第一环状9、第二环状11和公共微光纤13组成，其特征在于包含第一耦合区域10、第二耦合区域12，耦合区域10通过第一微纳光纤自由端4弯曲并缠绕的方法形成,耦合区域12通过第一微纳光纤的微纳自由端5弯曲并在第一环状9上绕一个或复数个结形成。所述微纳光纤是由标准通信光纤通过氢氧火焰加热拉伸的方法拉制成的，直径为0.1～5μm，整个微光纤“θ”形谐振结构2所用微纳光纤总长度 为1～70mm。
本发明的微光纤“θ”形谐振结构2的工作机理是：信号光由第一微纳光纤1输入，经第一耦合区域10进入微光纤“θ”形谐振结构2，并在腔内首先沿顺时针方向传输；在第二耦合区域12处，一部分的光会耦合到逆时针方向。顺时针方向和逆时针方向的光一部分通过自耦合在腔内各自单独振荡，一部分通过互耦合在腔内互相干涉。腔内的光一部分以反射光的形式通过第一微纳光纤1输出，一部分以透射光的形式通过与第二微纳光纤3耦合输出。由于同时存在自耦合振荡和互耦合干涉，反射光谱和透射光谱由两种机制产生的光谱叠加而成，即反射光谱和透射光谱的每个周期由两种条纹组成。
本发明提供一种微光纤“θ”形谐振结构2的制作方法，主要包括以下步骤：
(1)通过氢氧火焰加热法把标准通信光纤的中间拉细至微米尺度直径，得到两根微纳光纤，其中一根作为作为第一微纳光纤1
(2)将第一微纳光纤1的细端从中间截断，形成截断端一侧的第一微纳光纤自由端4和远离截断端一侧的第一微纳光纤非微纳端5；
(3)将第一微纳光纤非微纳端5固定在底座6一侧，将第一微纳光纤自由端4自身弯曲并缠绕形成第一环状9，缠绕处为第一耦合区域10，再用剩余的第一微纳光纤自由端4第二次弯曲并缠绕形成第二环状11，缠绕处为第二耦合区域12，这样整个结构就形成了微光纤“θ”形谐振结构2。
本方案涉及一种基于微光纤“θ”形谐振结构的全光纤滤波器，下面结合具体的实施事例对本发明作进一步说明阐释，但不限于该实施方式。
本发明中基于微纳光纤“θ”形谐振结构的全光纤滤波器如图1所示，光由第一微纳光纤1输入到微光纤“θ”形谐振结构2中以顺时针方向传播，在第一、第二耦合区域10、12处部分顺时针方向传播的光耦合到逆时针方向，双向传播的光使得改滤波器既有反射的共振光谱输出又有透射的共振光谱输出，同时可得到具有不同条纹形状的共振光谱，产生的反射光谱通过第一微纳光纤1输出，产生的透射光谱通过第二微纳光纤3耦合输出。改变“θ”形谐振结构的光程，可得到不同条纹间隔、带宽和位置的共振光谱输出，即可实现滤波器的滤波特性的调谐。
本发明中微光纤“θ”形谐振结构2的制作过程如图2所示。首先通过氢氧火焰加热拉伸法拉制第一微纳光纤1，并从中间截断，形成微纳光纤自由端4和非微纳端5。第一微纳光纤非微纳端5固定在底座6一侧，把微纳自由端4通过第一、第二光纤探针7、8弯曲并缠绕形成第一环状9，再用剩余的微纳自由端4第二次弯曲并缠绕形成第二环状11，这样整个结构就形成了微光纤“θ”形谐振结构2。
本发明中微光纤“θ”形谐振结构2中的光路如图3所示，工作机理是：信号光由第一微纳光纤1输入，经第一耦合区域10进入微光纤“θ”形谐振结构2，并在腔内首先沿顺时针方向传输；在第二耦合区域12处，一部分的光会耦合到逆时针方向。顺时针方向和逆时针方向的光一部分通过自耦合在腔内各自单独振荡，一部分通过互耦合在腔内互相干涉。腔内的光一部分以反射光的形式通过第一微纳光纤1输出，一部分以透射光的形式通过与第二微纳光纤3耦合输出。由于同时存在自耦合振荡和互耦合干涉，反射光谱和透射光谱均由两种机制产生的光谱叠加而成，即反射光谱和透射光谱的每个周期由两种条纹组成。
本发明提供了一种滤波器的输出光谱的调谐方法，即通过改变第一、第二耦合区域10、12的耦合系数可以改变两种周期性条纹的强度、消光比和宽度等参数，即得到不同条纹形状的共振光谱，从而实现所述滤波器的滤波功能的调谐。
本发明提供了另一种滤波器的输出光谱的调谐方法，即通过移动微光纤“θ”形谐振结构2的微纳自由端改变其腔长大小，从而改变微光纤“θ”形谐振结构2的输出光谱的条纹间隔、带宽和位置的共振光谱输出，实现所述滤波器的滤波特性的调谐。
本发明提供的调谐技术，不仅可实现所述滤波器的滤波功能的调谐，也可实现滤波器的滤波特性的调谐：假设信号光通过第一微纳光纤1从端口15输入微光纤“θ”形谐振结构2，由传输矩阵法可以得到从端口15输出的反射光的强度R和从端口16输出的透射光T的强度分别为：
R＝r2；T＝t2
(1)
其中，j为虚数单位，k1、r1分别为第一耦合区域10的耦合系数和损耗系数，k2、r2分别为第二耦合区域12的耦合系数和损耗系数，l1、l2为第一、第二环状9、10的长度，l1+l2即为微光纤“θ”形谐振结构2的腔长，l0为公共微光纤13的长度，β为光在“θ”形谐振结构中的传播常数。
由公式(1)可以看出，微光纤“θ”形谐振结构2的反射光谱和透射光谱受耦合系数k1、k2以及第一、第二环状9、10的长度l1、l2的影响。因此通过控制第一、第二耦合区域的耦合系数10、12，可以改变两种周期性条纹的强度、消光比和宽度等参数，从而实现所述滤波器的滤波功能的调谐；通过手动调节第一、第二环状9、10的长度l1、l2的大小即可改变光程的大小，从而调谐滤波器输出光谱的条纹间隔、带宽和位置。
实施例1：
如图4所示，第一、第二微纳光纤1、3的直径均为1.5μm，外界折射率为1.3316，微光纤“θ”形谐振结构2的腔长为9mm。k1、k2分别为第一、第二耦合区域10、12的耦合效率，调节耦合区域10、12的耦合效率值对应的微光纤“θ”形谐振结构2的调谐反射光谱和透射光谱，耦合区域10、12的耦合效率值均从0.1变化到0.5。图中，耦合区域10、12的值为0.1时，反射光谱和透射光谱中的条纹为均匀的梳状条纹，此时反射光谱和透射光谱均可用于梳状滤波；而当耦合效率变为0.5时，原反射光谱的每个条纹峰值处都出现了凹陷， 原透射光谱的每个条纹谷值处都出现了次条纹，此时反射光谱可用于带阻滤波，透射光谱可用于带通滤波。由此可说明，调节耦合区域10、12的耦合效率值可转换滤波器的滤波功能。
实施例2：
如图5所示，第一、第二微纳光纤1、3的直径均为1.5μm，外界折射率为1.3316，第一、第二耦合区域10、12的耦合效率值均为0.5，微光纤“θ”形谐振结构2的腔长从3mm变化到5mm，对应的1549nm到1551nm波段内微光纤“θ”形谐振结构2的反射光谱和透射光谱中的谐振波长数目从三变化到四，自由光谱范围从0.571nm减小到0.357nm，且光谱中条纹的宽度变小，说明改变“θ”形谐振结构的腔长可调谐滤波器的滤波的间隔、带宽和位置。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.全光纤滤波器，其特征在于：包括第一微纳光纤(1)、微光纤“θ”形谐振结构(2)和第二微纳光纤(3)，微光纤“θ”形谐振结构(2)的一端通过第一微纳光纤(1)与单模光纤相连，用以引出反射的光信号，微光纤“θ”形谐振结构(2)的另一端与第二微纳光纤(3)耦合，用以引出透射的光信号；
所述微光纤“θ”形谐振结构(2)包括第一环状(9)和第二环状(11)，第一环状(9)靠近第二微纳光纤(3)，第二环状(11)靠近第一微纳光纤(1)，第一环状(9)和第二环状(11)之间设有公共微光纤(13)；
所述公共微光纤(13)的一端与第一微纳光纤(1)之间接有第一耦合区域(10)；第二环状(11)的延长端与公共微光纤(13)的另一端之间接有第二耦合区域(12)。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于：微光纤“θ”形谐振结构(2)和第二微纳光纤(3)之间接有第三耦合区域(18)。
3.全光纤滤波器的制备方法，其特征在于：包括第一微纳光纤(1)、第二微纳光纤(3)和微光纤“θ”形谐振结构(2)的制备过程，以及微光纤“θ”形谐振结构(2)与第二微纳光纤(3)的连通过程；
其中，第一微纳光纤(1)、第二微纳光纤(3)和微光纤“θ”形谐振结构(2)的制备过程包括：
1)通过氢氧火焰加热法把标准通信光纤的中部拉细至微米尺度直径，得到两根微纳光纤，其中一根作为第一微纳光纤(1)，另一根作为第二微纳光纤(3)；
2)将第一微纳光纤(1)的细端从中间截断，形成截断端一侧的第一微纳光纤自由端(4)和远离截断端一侧的第一微纳光纤非微纳端(5)；
3)先将第一微纳光纤非微纳端(5)固定在底座(6)一侧，将第一微纳光纤自由端(4)自身弯曲并缠绕形成第一环状(9)，缠绕处为第一耦合区域(10)，再用剩余的第一微纳光纤自由端(4)第二次弯曲并在第一环状(9)上绕一个或复数个结形成第二环状(11)，绕结处为第二耦合区域(12)，第一环状(9)和第二环状(11)之间存在公共微光纤(13)，整个结构形成微光纤“θ”形谐振结构(2)，最后保留一部分剩余的第一微纳光纤自由端(4)；
微光纤“θ”形谐振结构(2)与第二微纳光纤(3)的连通过程包括：
4)按照步骤2)的方法处理第二微纳光纤(3)，得到第二微纳光纤自由端(14)、第二微纳光纤非微纳端(15)；
5)将第二微纳光纤非微纳端(15)平行地固定在底座(6)上第一微纳光纤非微纳端(5)的对侧；
6)将第二微纳光纤自由端(14)与步骤3)剩余的第一微纳光纤自由端(4)相缠绕，形成第三耦合区域(18)，完成微光纤“θ”形谐振结构(2)与第二微纳光纤(3)的连通过程。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：还包括调整第一耦合区域(10)和第二耦合区域(12)的耦合系数，从而调谐滤波器的滤波功能的过程，以及调整微光纤“θ”形谐振结构(2)的腔长大小，从而调谐滤波器的滤波特性的过程。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，分别调整第一耦合区域(10)和第二耦合区域(12)的耦合系数k1、k2的具体过程包括：通过利用第一光纤探针(7)和第二光纤探针(8)分别调整第一耦合区域(10)和第二耦合区域(12)的长度及光纤缠绕的角度至满足以下条件：
1)0＜(k1＝k2)≤0.17，全光纤滤波器的反射光谱和透射光谱的功能均为梳状滤波；
2)0.17＜(k1＝k2)≤0.2，全光纤滤波器的反射光谱的功能为梳状滤波，透射光谱的功能为带通滤波；
3)0.2＜(k1＝k2)≤0.95，全光纤滤波器的反射光谱的功能为带阻滤波，透射光谱的功能为带通滤波；
4)0.95＜(k1＝k2)＜1，全光纤滤波器的反射光谱和透射光谱的功能均为梳状滤波。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，调整微光纤“θ”形谐振结构(2)的腔长大小具体过程包括：调整第一环状(9)的长度l1或第二环状(11)的长度l2，所述全光纤滤波器的反射光谱和透射光谱的自由光谱范围FSR与品质因数Q将按下式发生改变：
<mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>F</mi> <mi>S</mi> <mi>R</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msup> <mi>&amp;lambda;</mi> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <msub> <mi>n</mi> <mrow> <mi>e</mi> <mi>f</mi> <mi>f</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>l</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>l</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>Q</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>&amp;lambda;</mi> <mrow> <mi>F</mi> <mi>W</mi> <mi>H</mi> <mi>M</mi> </mrow> </mfrac> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
其中，λ为反射光谱和透射光谱中的谐振波长，neff为微光纤“θ”形谐振结构(2)中模式的有效折射率，FWHM为反射光谱和透射光谱中的条纹半高全宽。
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