[实用新型]一种液晶可调谐滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可调滤波器，具体是一种液晶可调谐滤波器。

背景技术

波长可调滤波器主要有以下几种：基于模式耦合的可调滤波器、基于半导体激光器结构的可调滤波器、光纤布拉格光栅(FBGs)等。

基于模式耦合的可调滤波器是基于声光、电光或磁光效应等各种模式耦合。入射光首先经一个单模式处理，如横电(TE)模式，通过周期扰动，将其转换成另一模式，如横磁(TM)模式。利用声、电或磁场可以产生取决于相关效应的周期扰动，在这些扰动下只有满足波型耦合条件的极窄波长范围之内的光波能够通过，从而导致了高选择性的波长输出。基于半导体激光器结构的可调滤波器是根据半导体激光器结构提供了光谱滤波功能，它决定著结构内的纵向波型选择性。谐振频率受电流注入或温度变化的影响而发生改变，温度调谐结构的速率很慢。光纤布拉格光栅大多数都是固定滤波器，但也可以用温度或机械伸展方式进行轻度和慢速的调谐。除此以外，波导光栅与多频激光器一起也可组成一个滤波器，级联马赫-曾德尔干涉计也可用作可调谐滤波器。特别的，国内处于研究和实验室水平的可调谐波长滤波器的主要类型有：声光可调谐波长滤波器、法布里-珀罗(Fabry-Perot)型滤波器、和光纤光栅型滤波器。声光可调谐滤波器的原理是根据声光衍射原理制成的分光器件，它由晶体和键合在其上的换能器构成，换能器将高频的RF驱动电信号(一般约为几十兆赫至二百兆赫之间)转换为在晶体内的超声波振动，超声波产生了空间周期性的调制，其作用象衍射光栅。当入射光照射到此光栅后将产生布喇格衍射，其衍射光的波长与高频驱动电信号的频率有著一一对应的关系。因此，只要改变驱动信号的频率，即可改变衍射光的波长，进而达到了分光的目的。法布里-珀罗滤波器是一种非常好的滤波器结构，由两个高反射面之间形成的谐振腔构成，其工作原理是局部光束干涉，光束先分路，再自相干涉，从而在频域内产生峰值和零值。光纤光栅是一种光纤折射率受到周期调制的光纤器件，这种折射率的调制将使光纤内传输的光信号的不同模式进行耦合。

随著光电子、光通信、光学成象和显示等高科技领域的不断高速发展，系统对光器件的性能要求越来越趋于多样化。由于液晶技术的日趋成熟，目前世界很多公司和机构基于液晶的技术平台正在开发研究动态可调的高科技新产品。从技术应用上分类，液晶光电子器件主要可以分为波长无关的光功率控制器件、波长相关的光功率控制器件及偏振控制器件三大类。通常意义上的液晶可调滤波器属于波长相关的光功率控制器件，集液晶、新材料、电子、光学、光谱学、计算机和自动化控制等高新技术为一体，可以通过电脑在一定范围内控制透过的波长，实现对入射光的滤波功能。液晶可调滤波器具有成本低、调谐范围大、功耗低等优点。目前，液晶可调滤波器在国内只限于学术水平的探讨，其技术在国内基本处于空白。