[发明专利]全光纤带通滤波器

说明书

技术领域

    本发明涉及一种光纤通信技术，尤其涉及一种全光纤带通滤波器。

背景技术

光纤通信经过多年的发展，虽然单信道的传输速率已经可以达到10Tbit/s，但是，光纤巨大的带宽资源还没有得到充分利用。

随着通信业务的发展，人们对信道传输速率和信道容量的要求越来越高，波分复用（WDM）技术被越来越广泛地采用；WDM系统可以充分利用光纤的带宽资源，使通信容量提高几十倍甚至上百倍，而且在大容量长途传输系统中也可以节约大量的光纤和再生器，从而大大降低了传输成本。

作为WDM系统的关键技术之一，光纤带通滤波器可以对特定的波长或频率实现选择性的通过，并可根据需要独立地对光网络中的数据流进行处理和控制；目前出现的光纤带通滤波器主要是基于光纤光栅技术，即光纤布拉格光栅（FBG）和长周期光纤光栅（LPFG）。FBG与LPFG本身都是传输型的带阻滤波器，为了实现带通功能，需要在FBG中引进相移或者在两个LPFG之间制作芯模阻隔器。但是，通过相移实现的带通滤波器的隔离度较低，而在两个LPFG之间制作芯模阻隔器需要复杂的加工工艺。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种全光纤带通滤波器，其结构为：它由两根普通单模光纤组成，两根普通单模光纤端面相对、轴心错位地连接在一起，连接处形成熔接面，轴心错位的横向偏移距离满足：两根普通单模光纤的纤芯部分无重叠区域，且任一普通单模光纤的纤芯部分均被另一普通单模光纤的包层覆盖；其中一根普通单模光纤上设置有一长周期光纤光栅段；

长周期光纤光栅段和熔接面之间的距离可沿光纤轴向零间距设置，也可沿光纤轴向间隔一定距离设置；

长周期光纤光栅段和熔接面之间沿光纤轴向间隔5mm设置。

在设计中，长周期光纤光栅段的周期和周期数是可变的，通过调节长周期光纤光栅段的周期和周期数，可以使滤波器可处理的波长范围和带宽范围在一定范围内变化，发明人提出的一种典型参数设置为：长周期光纤光栅段上的光纤光栅的周期Λ为650μm、周期数为50；

两根普通单模光纤的纤芯直径为8.3μm，横向偏移距离为40μm。

本发明的有益技术效果是：采用本发明的结构后，使原本具备带阻滤波器性质的长周期光纤光栅具备了带通功能，不再需要设置其他的隔离装置，简化了装置结构。

附图说明

图1、长周期光纤光栅段和熔接面之间沿光纤轴向零间距设置时本发明的结构示意图；（图中箭头所示路径即为基膜和包层模的传输路径，）

图2、长周期光纤光栅段和熔接面之间沿光纤轴向间隔一定距离设置时本发明的结构示意图；（图中箭头所示路径即为基膜和包层模的传输路径，）

图3、横向偏移距离和纤芯能量关系图（图中Offset：偏移距离，Relative power：相对功率）；

图4、谐振波长为1543.4nm的普通长周期光纤光栅的传输谱；（图中Wavelength：波长，单位nm；Amplitude：幅值，单位dB）

图5、本发明的全光纤带通滤波器的传输谱。

具体实施方式

一种全光纤带通滤波器，其结构为：它由两根普通单模光纤1组成，两根普通单模光纤1端面相对、轴心错位地连接在一起，连接处形成熔接面2，轴心错位的横向偏移距离满足：两根普通单模光纤1的纤芯部分无重叠区域，且任一普通单模光纤1的纤芯部分均被另一普通单模光纤1的包层覆盖；其中一根普通单模光纤1上设置有一长周期光纤光栅段1-1；

长周期光纤光栅段1-1和熔接面2之间的距离，可以沿光纤轴向零间距设置，也可以沿光纤轴向间隔一定距离设置；这两种不同的间距设置方式导致器件的工作过程和效果略有差异，同时，两种不同的间距设置方式也使得器件制作时的工艺要求略有不同。

下文将分别叙述两种间距设置情况下器件的工作原理，为了便于叙述，将图1和图2中所示结构的左边那段普通单模光纤1记为A光纤，右边那段普通单模光纤1记为B光纤，B光纤上设置有长周期光纤光栅段1-1；