CN204679683U - 一种微纳光纤滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的是一种微纳光纤滤波器。包括石英毛细管 (1)、微纳光纤 (2)、第一液体 (3)、第二液体 (4)、封装结构,微纳光纤 (2)、第一液体 (3)和第二液体 (4)均封装在石英毛细管 (1)中,第一液体 (3)、第二液体 (4)填充在微纳光纤 (2)周围且交替排列。本实用新型的微纳光纤滤波器,当微纳光纤的部分模式满足与液体层的相位匹配条件时,将耦合进入液体层,剩余的纤芯模继续传播,实现滤波功能。通过改变液体层的折射率或者厚度,可以控制光纤中不同光波长的通过性,从而实现波长可调谐的滤波功能。本实用新型对波长的调谐范围更广、方法更简便、可控性更高,易与微流芯片结合,具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是光纤滤波器,具体地说是一种微纳光纤滤波器。
背景技术
光纤滤波器作为一种能够对光信号进行选择性通过的器件,主要用于光纤通信、光纤传感和光信息处理等方面。光纤滤波器由于具有插入损耗低、中心波长可调谐、结构紧凑、高频率响应、易于与光通信、光纤传感等系统集成等特点,得到各地科研工作者的青睐,目前已经发展的光纤滤波器类型主要有:基于耦合器的光纤滤波器、基于光纤光栅的光纤滤波器、基于光纤干涉仪的光纤滤波器、基于声光调制机制的声光滤波器等。
传统的光栅写入方法主要有:横向侧面曝光法、相位掩膜法以及逐点写入法等等,L.K.Chin等人在其文章An on-chip liquid tunable grating using multiphase droplet microfluidics中提出一种基于多相液滴的可调制长周期光栅,能够有效、灵活的实现滤波功能。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构参数实时可调、制作简单、成本低廉的微纳光纤滤波器。
本实用新型的目的是这样实现的:包括石英毛细管1、微纳光纤2、第一液体3、第二液体4、封装结构5,微纳光纤2、第一液体3和第二液体4均封装在石英毛细管1中,第一液体3、第二液体4填充在微纳光纤2周围且交替排列。
本实用新型还可以包括:
1、所述的微纳光纤2的直径小于10μm,由单模光纤拉锥而成。
2、第一液体3、第二液体4互不相容,第一液体3与第二液体4的折射率不同。
本实用新型另辟蹊径,将微纳光纤特性与不同液体层滤波相结合,提出一种不同折射率的液体层填充在微纳光纤周围,按一定规律交替排布的微纳光纤光栅滤波器结构,当微纳光纤的部分模式满足与液体层的相位匹配条件时,将耦合进入液体层,剩余的纤芯模继续传播,实现滤波功能。通过改变液体层的折射率或者厚度,可以控制光纤中不同光波长的通过性,从而实现波长可调谐的滤波功能。相比于传统的光纤光栅滤波器,本实用新型对波长的调谐范围更广、方法更简便、可控性更高,易与微流芯片结合,具有广阔的应用前景。
本实用新型的优点在于:
1、本实用新型的微纳光纤滤波器,可通过对液体层的折射率或者厚度等配比参数进行更换,实现多波长滤波功能。
2、本实用新型的光纤光栅滤波器可重复性好,弥补了常规光纤光栅滤波器的不可重复性缺陷,更换液体层的折射率或者厚度,就相当于调整光栅的参数,从而实现不同的滤波需求。
3、本实用新型的微纳光纤滤波器易与微流芯片结合,结构简单,易于控制,成本低廉,具有广阔的应用前景。
附图说明
图1微纳光纤Bragg光栅滤波器示意图。
图2长周期微纳光纤光栅滤波器示意图。
具体实施方式
本实用新型的一种微纳光纤滤波器的组成包括石英毛细管1、微纳光纤2、第一液体3、第二液体4、封装结构5。微纳光纤2、第一液体3、第二液体4均封装在石英毛细管1中。第一液体3、第二液体4填充在微纳光纤2周围,交替排列。石英毛细管1的内径、长度需与液体光栅参数相匹配。微纳光纤2的直径小于10μm,由单模光纤拉锥形成。第一液体3、第二液体4二者互不相容,具有不同折射率,液体层厚度按照一定规律周期性排布,满足滤波条件。
下面结合附图举例对本实用新型做更详细的描述。
结合图1,选用内径为0.2mm的石英毛细管,控制光栅栅格周期为0.5μm、光栅长度为10mm、折射率调制深度为2*10-4,可得到反射中心波长在1467nm左右的微纳光纤Bragg光栅滤波器,实施步骤如下:
1、拉锥:取一段约1m长的单模光纤,在单模光纤中间部分,剥除光纤的涂覆层20--30mm,使用无纺布蘸取酒精和乙醚混合液,反复擦拭光纤外包层,直至清洁,然后将光纤两端固定于光纤夹具上,用高温热源对去掉涂覆层的光纤区域进行预热,待光纤进入熔融状态后,用左右两端的光纤夹具对光纤进行拉伸,同时高温热源以预热区为中心左右往返移动,拉伸形成微纳光纤2。
2、在显微镜下,将微纳光纤2穿入长度为10mm的石英毛细管1。
3、用微泵控制微量注射器,将折射率为1.468的第一液体3、折射率为1.4682的第二液体4交替注入石英毛细管1。
4、用封装结构5,如环氧等,将石英毛细管1两端封口。
实施例2
结合图2,选用内径为0.2mm的石英毛细管,控制光栅周期为480μm、光栅长度为24mm、折射率调制深度为2*10-4,可得到对应于谐振波长在1.44um左右的滤波器。
1、拉锥:取一段约1m长的单模光纤,在单模光纤中间部分,剥除光纤的涂覆层20--30mm,使用无纺布蘸取酒精和乙醚混合液,反复擦拭光纤外包层,直至清洁,然后将光纤两端固定于光纤夹具上,用高温热源对去掉涂覆层的光纤区域进行预热,待光纤进入熔融状态后,用左右两端的光纤夹具对光纤进行拉伸,同时高温热源以预热区为中心左右往返移动,拉伸形成微纳光纤2。
2、在显微镜下,将微纳光纤2穿入长度为24mm的石英毛细管1。
3、用微泵控制微量注射器,将折射率为1.4817的第一液体3、折射率为1.4819的第二液体4交替注入石英毛细管1。
4、用封装结构5,如环氧等,将石英毛细管1两端封口。
Claims (3)
1.一种微纳光纤滤波器,包括石英毛细管(1)、微纳光纤(1)、第一液体(3)、第二液体(4)、封装结构(5),其特征是:微纳光纤(2)、第一液体(3)和第二液体(4)均封装在石英毛细管(1)中,第一液体(3)、第二液体(4)填充在微纳光纤(2)周围且交替排列。
2.根据权利要求1所述的微纳光纤滤波器,其特征是:所述的微纳光纤(2)的直径小于10μm,由单模光纤拉锥而成。
3.根据权利要求1或2所述的微纳光纤滤波器,其特征是:第一液体(3)、第二液体(4)互不相容,第一液体(3)与第二液体(4)的折射率不同。
Priority Applications (1)
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CN201520371800.4U CN204679683U (zh) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | 一种微纳光纤滤波器 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN201520371800.4U CN204679683U (zh) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | 一种微纳光纤滤波器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN204679683U true CN204679683U (zh) | 2015-09-30 |
Family
ID=54179366
Family Applications (1)
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CN201520371800.4U Withdrawn - After Issue CN204679683U (zh) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | 一种微纳光纤滤波器 |
Country Status (1)
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CN (1) | CN204679683U (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104914507A (zh) * | 2015-06-02 | 2015-09-16 | 哈尔滨工程大学 | 一种微纳光纤滤波器 |
CN109085680A (zh) * | 2018-08-14 | 2018-12-25 | 浙江大学 | 一种基于机械拉锥的微纳光纤的封装方法 |
CN109142278A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-04 | 华北电力大学(保定) | 一种海水盐度的测量方法 |
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2015
- 2015-06-02 CN CN201520371800.4U patent/CN204679683U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (3)
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