CN1296738C - 可调光分束器 - Google Patents

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Abstract

一可调光分束器，包括一环形器和至少一光纤布拉格光栅，该光纤布拉格光栅和环形器相连，且它的光纤外表面具多个微加热单元，该每一微加热单元可加热该光纤部分区域，改变通过该微加热单元的电流大小可相应改变该光纤布拉格光栅的反射率。该环形器具三端口，其中一端口和一输入光纤连接，一端口和光纤布拉格光栅连接，另一端口和一输出光纤连接。光束从环形器输入至光纤布拉格光栅，其被分成二光束，一光束从该光纤布拉格光栅的输出端口输出，另一光束则被光纤布拉格光栅反射至环形器，从其输出端口输出。

Description

可调光分束器
【技术领域】
本发明是关于一种应用于光通信领域的光耦合器，尤其是关于一种可调光分束器。
【背景技术】
光耦合器应用于光通信领域，实现多根输入光纤与多根输出光纤之间的光束耦合。常规光耦合器是通过熔融拉锥制成，即将多根裸纤以一定方式靠拢，在高温加热下熔融并向两侧拉伸，最终在加热区形成双锥体形式的特殊波导结构，可实现对传输光信号的分束或耦合。光分束器是一种输出光纤多于输入光纤的光耦合器，其输入光按一定功率比例分为多个部分分别从多根输出光纤输出。
请参照图1，一种现有光分束器可参阅美国专利第5,988,892号，该光分束器3包括一输入光纤312和二输出光纤314、316。在该光分束器3的制造过程中，通过加热拉伸光纤312、314和316而形成熔合部分318，熔合部分318和光纤312、314和316的非熔合部分的接合处覆盖有混合环氧树脂套320和322，以提高该接合处的机械强度。信号光从输入光纤312输入，经过熔合部分318被分为两束光，分别从二输出光纤314、316输出。
但是，该现有光分束器3从输入光纤312传输至输出光纤314、316的光功率比例固定，不可调整，而不能满足实际应用中需调节控制光功率的情况。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种分光比可动态调节的可调光分束器。
本发明的目的是这样实现的：提供一种可调光分束器，它包括一光纤布拉格光栅(FBG，Fiber Bragg Grating)，该光纤布拉格光栅进一步包括一光纤和多个微加热单元，该多个微加热单元周期排布于光纤的外表面并通过多根导线连接，所述微加热单元由导线中可调节的驱动电流驱动。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：本发明可调光分束器通过调整光纤布拉格光栅的反射率而调整各输出端口的光功率的比例。可适用于不同分光比之情形。
【附图说明】
图1是现有光分束器的示意图。
图2是本发明可调光分束器的示意图。
图3是图2可调光分束器的光纤布拉格光栅的侧视图。
图4是图3光纤布拉格光栅的俯视图。
图5是图3光纤布拉格光栅沿V-V线的剖视图。
图6是图3光纤布拉格光栅的微加热单元的连接示意图。
【具体实施方式】
请参照图2，本发明可调光分束器1包括一环形器10和一光纤布拉格光栅20，该环形器10具三端口P0、P2和P3，从P0输入的光束自P3输出，从P3输入的光束则自P2输出。该光纤布拉格光栅20具二端口P1和P4，端口P4和环形器10的端口P3相连。
请一并参照图3至图6，该光纤布拉格光栅20包括一光纤204、一恒温器202和多个微加热单元201。该光纤204的折射率随温度变化而变化，其一侧被加工成一平面206。恒温器202安装于平面206且保持良好的物理接触，恒温器202和光纤204之间具一热传导材料层，它可以是一热环氧树脂薄层，以确保光纤204和恒温器202之间保持良好的热传导，以使该光纤204和恒温器202的接触部分维持在一预定温度范围内，恒温器202起热沉和温度控制的作用。该多个微加热单元201可以是具一定阻值的电阻丝，它可以通过沉积法或光蚀刻法生成于光纤204的外表面，各微加热单元201均呈″C″字型，其周期分布并部分环绕光纤204，且其开口部分面对恒温器202，每相邻二微加热单元201之间均以一导线203首尾串联，因此，同一电流可通过所有微加热单元201，而各微加热单元201均具相同阻值，所以当电流通过时其会产生相同热量。该微加热单元201也可以通过并联形式连接，且对所有微加热单元201施以同一电压以产生相同热量。
无驱动电流通过光纤布拉格光栅20的微加热单元201时，光纤204整段处于同一温度(与恒温器202相同的温度)，因此该部分光纤的折射率均匀一致，对入射光无影响，此状态称为″全通″状态，此时，光信号从环形器10的端口P0输入，经端口P3传输至光纤布拉格光栅20的端口P4，该光信号全部通过光纤布拉格光栅20，并从端口P1输出。
当一恒定电流I通过微加热单元201，每一微加热单元201皆以恒定功率产生热量，使得光纤204位于各微加热单元201内的多个横截面(未标示)和其相邻一微小区域的温度升高并最终达一热平衡温度，因恒温器202和光纤204的接触面积比微加热单元201和光纤204的接触面积大，且恒温器202具更大的热容量，因此光纤204中每二微加热单元201之间部分的温度将仍和恒温器202保持一致。所以，当电流I通过微加热单元201时，沿光纤204将产生一系列周期分布的热点。因光纤204的纤芯205的折射率随温度变化而变化，该一系列周期分布的热点处的折射率和未加热区域的折射率不同，从而在光纤204内折射率产生周期性变化，即形成光纤布拉格光栅，二相邻热点间的距离为光纤布拉格光栅20的节距，该光纤布拉格光栅20所反射的波长由该节距确定。
由于光纤布拉格光栅20的反射率是由光纤中高低折射率的差值和该光栅的长度所决定，而不同电流值可使热点加热至不同温度，导致折射率相对于未加热区域产生不同变化，因此，通过改变光纤204的温度和光栅部分的长度，即可得不同的反射率，即改变驱动电流I可改变该光纤布拉格光栅20的反射率。
对一符合布拉格光栅条件的特定波长信号，当该光纤布拉格光栅20通过适当的最大驱动电流I＝Imax，则可对其100％反射，此状态称为″全反射状态″；当驱动电流I＝O，该光纤布拉格光栅20对其无影响，此状态称为″全通过状态″，即100％通过；当驱动电流O＜I＜Imax，该光纤布拉格光栅20对其部分反射，部分通过，此状态称为″部分通过状态″。因此该光纤布拉格光栅20可通过改变驱动电流I而实现反射光功率的连续调节。
该可调光分束器1的工作方式如下：
复合光信号从环形器10的端口P0输入，经端口P3进入光纤布拉格光栅20的端口P4，若输入光纤布拉格光栅20的信号光波长λi符合布拉格条件，即λi/2的整数倍等于光纤布拉格光栅20的周期，则该光纤布拉格光栅20对波长为λi的光信号起作用。
当驱动电流I＝Imax时，该光纤布拉格光栅20处于″全反射″状态，其完全反射该特定波长λi的光信号，该光信号返回至环形器10的端口P3，然后从其端口P2输出，而其余波长光信号则通过该光纤布拉格光栅20从其端口P1输出。
当驱动电流I＝O时，该光纤布拉格光栅20处于″全通过″状态，所有波长光信号均通过该光纤布拉格光栅20。该复合光信号通过光纤布拉格光栅20的端口P4，从端口P1输出。
当驱动电流O＜I＜Imax时，该光纤布拉格光栅20处于″部分通过″状态，符合布拉格条件的波长为λi的光信号部分被该光纤布拉格光栅20反射返回至环形器10的端口P3，然后从端口P2输出，其余部分光信号则通过该光纤布拉格光栅20的端口P4，从其端口P1输出。该光纤布拉格光栅20根据通过其本身的电流大小而呈现不同反射率，所以，可通过调整通过光纤布拉格光栅20的电流I以调整该波长λi的通过部分和被反射部分的功率比。
可以理解，本发明可调光分束器也可串联多个光纤布拉格光栅，其可对包含多个波长的复合光信号实现多个波长按不同功率比分光。如在图2的端口P3和端口P1之间可串联多个光纤布拉格光栅，其分别反射特定波长的光信号，反射率由其驱动电流分别控制。

Claims (10)

1.一种可调光分束器，包括一光纤布拉格光栅，其特征在于该光纤布拉格光栅包括一光纤和多个微加热单元，该多个微加热单元周期排布于该光纤的外表面并通过导线连接，所述微加热单元由导线中可调节的驱动电流驱动。
2.如权利要求1所述的可调光分束器，其特征在于其进一步包括一环形器，该环形器与光纤布拉格光栅相连。
3.如权利要求1所述的可调光分束器，其特征在于该光纤的折射率随温度变化而变化。
4.如权利要求3所述的可调光分束器，其特征在于该光纤布拉格光栅进一步包括一恒温器，该恒温器安装在该光纤一侧的外表面。
5.如权利要求4所述的可调光分束器，其特征在于安装恒温器的光纤一侧的外表面为一平面。
6.如权利要求5所述的可调光分束器，其特征在于该恒温器和该光纤之间具一热传导材料层。
7.如权利要求5所述的可调光分束器，其特征在于该多个微加热单元皆呈“C”型。
8.如权利要求7所述的可调光分束器，其特征在于该微加热单元部分环绕该光纤的横截面。
9.如权利要求8所述的可调光分束器，其特征在于该微加热单元的开口面向恒温器。
10.如权利要求1所述的可调光分束器，其特征在于该微加热单元可以是以串联方式连接，也可以是以并联方式连接，串联方式连接时，对所有微加热单元施以相同电流，并联方式连接时，对所有微加热单元施以相同电压。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013048457A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical power splitter including a zig-zag
CN103962079B (zh) * 2013-01-28 2017-11-17 西门子公司 加热装置和用于发生化学反应的设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001077756A (ja) * 1999-07-28 2001-03-23 Lucent Technol Inc 温度に起因する分散の変動を補償するための自動分散補償モジュールを組み込む光ファイバ通信システム
JP2001215541A (ja) * 2000-02-03 2001-08-10 Kddi Corp 光スイッチ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5892582A (en) * 1996-10-18 1999-04-06 Micron Optics, Inc. Fabry Perot/fiber Bragg grating multi-wavelength reference
US5875273A (en) * 1997-07-22 1999-02-23 Ciena Corporation Laser wavelength control under direct modulation
US5982791A (en) * 1998-01-14 1999-11-09 Hewlett-Packard Company Wavelength tracking in adjustable optical systems
US6303182B1 (en) * 1999-02-18 2001-10-16 Lucent Technologies Inc. Method for making optical fiber devices having variable thickness metal coatings
US6987908B2 (en) * 2001-08-24 2006-01-17 T-Networks, Inc. Grating dispersion compensator and method of manufacture

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6307988B1 (en) * 1999-02-18 2001-10-23 Lucent Technologies Inc. Optical fiber communication system incorporating automatic dispersion compensation modules to compensate for temperature induced variations
JP2001077756A (ja) * 1999-07-28 2001-03-23 Lucent Technol Inc 温度に起因する分散の変動を補償するための自動分散補償モジュールを組み込む光ファイバ通信システム
JP2001215541A (ja) * 2000-02-03 2001-08-10 Kddi Corp 光スイッチ

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Publication number Publication date
TWI263812B (en) 2006-10-11
CN1465994A (zh) 2004-01-07
TW200307822A (en) 2003-12-16
US20030223752A1 (en) 2003-12-04
US7068939B2 (en) 2006-06-27

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