可調(diào)光纖f-p濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可調(diào)光纖F-P濾波器,包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、壓電陶瓷、輸入光纖和輸出光纖,輸入光纖和輸出光纖固定在機(jī)械結(jié)構(gòu)上端面平行相對(duì),并且構(gòu)成諧振腔,其特征在于:由一體化機(jī)械結(jié)構(gòu)固定壓電陶瓷并保持輸入光纖和輸出光纖構(gòu)成的諧振腔。所述輸入光纖和輸出光纖為單模光纖。本實(shí)用新型的有益效果為:由于機(jī)械結(jié)構(gòu)為一體加工所成,保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及長(zhǎng)期耐久行,對(duì)與輸入光纖和輸出光纖的光耦合精度也有所提高。
【專利說(shuō)明】可調(diào)光纖F-P濾波器
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種可調(diào)光纖F-P(Fabry-Perot)濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]在光纖通訊系統(tǒng)中,需要對(duì)傳輸光信號(hào)的波長(zhǎng)、功率及信噪比進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量.可調(diào)光纖F-P濾波器是光纖通訊系統(tǒng)中中的一個(gè)關(guān)鍵器件.其工作原理是利用共振效應(yīng),只允許寬帶光源發(fā)出的特定波長(zhǎng)的光在光纖中低損耗地傳送,而濾除其他波長(zhǎng)的光。
[0003]同時(shí),可調(diào)光纖F-P濾波器也是光纖傳感解調(diào)系統(tǒng)的核心器件,用于鑒別光纖傳感器返回信號(hào)的波長(zhǎng)變化,從而實(shí)現(xiàn)光纖傳感系統(tǒng)的快速解調(diào)。
[0004]現(xiàn)有的一種光纖法布里-珀羅(Fabry-Perot)濾波器由兩根單模光纖、壓電陶瓷和機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)成,如圖1所示,在單模光纖平行相對(duì)的端面鍍有反射膜,單模光纖固定在機(jī)械件上,壓電陶瓷兩端亦連接在機(jī)械件上,輸入光纖和輸出光纖對(duì)準(zhǔn)構(gòu)成諧振腔。通過(guò)三角波或者鋸齒波掃描電路控制壓電陶瓷伸縮改變諧振腔長(zhǎng)度達(dá)到改變投射波長(zhǎng)的目的。由于機(jī)械結(jié)構(gòu)和壓電陶瓷是粘連的形式所以不可避免的就是膠長(zhǎng)期蠕變等帶來(lái)的耐久性問(wèn)題以及光纖對(duì)中的穩(wěn)定性問(wèn)題。
[0005]為了克服解決上述問(wèn)題,保持結(jié)構(gòu)上的耐久性以及穩(wěn)定性,另一種可調(diào)濾波器的結(jié)構(gòu)如圖2所示,在這種結(jié)構(gòu)中,機(jī)械結(jié)構(gòu)為一個(gè)整體材料加工而成,這樣保證了加工的精度,并且機(jī)械結(jié)構(gòu)和壓電陶瓷之間的固定是由機(jī)械結(jié)構(gòu)本身的彈性結(jié)構(gòu)所完成的。因?yàn)楣腆w金屬本身的蠕變性質(zhì)大大小于任何粘接膠,所以這樣就克服了結(jié)構(gòu)上的耐久性和穩(wěn)定性問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種可調(diào)光纖F-P(Fabry-Pe1t)濾波器,克服現(xiàn)有產(chǎn)品中上述方面的不足。
[0007]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0008]—種可調(diào)光纖F-P(Fabry-Perot)濾波器,包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、壓電陶瓷、輸入光纖和輸出光纖,輸入光纖和輸出光纖固定在機(jī)械結(jié)構(gòu)上端面平行相對(duì),并且構(gòu)成諧振腔,其特征在于:由一體化機(jī)械結(jié)構(gòu)固定壓電陶瓷并保持輸入光纖和輸出光纖構(gòu)成的諧振腔。
[0009]所述輸入光纖和輸出光纖為單模光纖。
[0010]所述輸入光纖和輸出光纖的端面經(jīng)過(guò)拋光處理鍍高反膜。
[0011]高反射膜的反射率在99.0% -99.9%之間。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0013]1、由于機(jī)械結(jié)構(gòu)為一塊材料整體加工而成保證了加工精度;
[0014]2、由于壓電陶瓷和機(jī)械結(jié)構(gòu)的固定是由機(jī)械結(jié)構(gòu)的彈性部分完成的,所以不用擔(dān)心由膠粘結(jié)所帶來(lái)的蠕變效應(yīng)所導(dǎo)致的耐久性和穩(wěn)定性問(wèn)題。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的可調(diào)光纖F-P(Fabry-Perot)濾波器中實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例
[0019]如圖2所示,本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種可調(diào)光纖F-P(Fabry-Pe1t)濾波器,包括輸入光纖3和輸出光纖4,輸入光纖3和輸出光纖4為單模光纖,輸入光纖3和輸出光纖4的端面平行相對(duì),并且構(gòu)成諧振腔,由輸入光纖3和輸出光纖4構(gòu)成的諧振腔內(nèi)設(shè)有壓電陶瓷2,所述輸入光纖3和輸出光纖4的端面經(jīng)過(guò)拋光處理,并在端面上面直接鍍有高反膜5,高反射膜5的反射率在99.0% -99.9%之間,通過(guò)改變壓電陶瓷2上的電壓從而調(diào)節(jié)兩個(gè)高反射膜5之間的間隔達(dá)到調(diào)節(jié)透射光的波長(zhǎng)。
[0020]光纖濾波器是由單模光纖構(gòu)成,光纖的相對(duì)端面研磨成高質(zhì)量的表面,反射鏡的兩個(gè)表面對(duì)準(zhǔn)成一個(gè)完全平行的諧振腔,稱之為Fabry-Perot Etalon0這種諧振腔有波長(zhǎng)選擇功能,而當(dāng)一束寬帶光束入射到此諧振腔中時(shí),只有一些特殊波長(zhǎng)的光才能透過(guò)諧振腔,從另一根光線出射,而其它波長(zhǎng)的光皆被諧振腔排斥掉,透過(guò)峰與透過(guò)峰之間的波長(zhǎng)間隔稱之為自由光譜區(qū),(FSR:Free Spectrum Range):
I2
[0021]FSR=-⑴
2nd⑴
[0022]自由光譜區(qū)的大小主要由兩個(gè)反射鏡之間的距離d和其間介質(zhì)的折射率η決定的.(I),式中:λ為波長(zhǎng),對(duì)于空氣介質(zhì),η = 1,自由光譜區(qū)則可以表示為:
[0023]FSR = λ 2/2d (2),
[0024]改變間距d就可以改變FSR的大小,也就是可以改變透過(guò)率的位置。
[0025]壓電陶瓷(PZT)被用來(lái)微調(diào)兩個(gè)反射鏡之間的距離;當(dāng)加上一個(gè)鋸齒電壓在壓電陶瓷上時(shí),就可以是透過(guò)率的不斷的掃描,成為可調(diào)的Fabry-Perot Etalon濾波器。透過(guò)率的半極之間的全寬BW(Band Width)與自由光譜區(qū)之比可以近似標(biāo)示為:
[0026]FSR/BW = F (3),
[0027]F是個(gè)常數(shù),被稱之為銳度(Finesse),它主要由反射膜層的反射率R決定:
[0028]F =(4)
1-R
[0029]不同反射率決定不同的銳度,對(duì)于具有特定反射率的光纖Fabry-Perot濾波器,自由光譜區(qū)的與透過(guò)率線寬之比是一定的,所以這兩個(gè)量不能獨(dú)立選取。
[0030]本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)一種穩(wěn)定可靠的機(jī)械結(jié)構(gòu)I來(lái)固定輸入光纖3和輸出光纖4以及壓電陶瓷2來(lái)達(dá)到了提高整個(gè)器件的穩(wěn)定性以及長(zhǎng)期可靠性的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)光纖F-P濾波器,包括機(jī)械結(jié)構(gòu)(I)、壓電陶瓷(2)、輸入光纖(3)和輸出光纖(4),輸入光纖(3)和輸出光纖(4)固定在機(jī)械結(jié)構(gòu)(I)上端面平行相對(duì),并且構(gòu)成諧振腔,其特征在于:由一體化機(jī)械結(jié)構(gòu)(I)固定壓電陶瓷(2)并保持輸入光纖(3)和輸出光纖(4)構(gòu)成的諧振腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)光纖F-P濾波器,其特征在于:所述輸入光纖(3)和輸出光纖(4)為單模光纖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可調(diào)光纖F-P濾波器,其特征在于:由一體化機(jī)械結(jié)構(gòu)(I)固定壓電陶瓷(2)并保持輸入光纖(3)和輸出光纖(4)構(gòu)成的諧振腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可調(diào)光纖F-P濾波器,其特征在于:所述輸入光纖(3)和輸出光纖(4)鍍有高反射膜(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可調(diào)光纖F-P濾波器,其特征在于:所述高反射膜(5)的反射率在99.0% -99.9%之間。
【文檔編號(hào)】G02B26/00GK204101811SQ201420478061
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:北京東方譜光科技有限公司, 崔萬(wàn)營(yíng)