[发明专利]一种可调谐滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及激光领域和光纤通信领域的一种可调谐滤波器。

背景技术

可调谐光滤波器是一种波长选择器件，它在光纤传感以及光纤通信系统中具有许多重要的应用,可以用于半导体激光器或光纤激光器的反射腔镜和窄带滤波、复用解复用器、光放大器中的噪声抑制、波长选择器、波长转换器、色散补偿器以及延时器等。可调谐滤波器的研究发展十分迅速,受到了人们的普遍关注，实现可调谐滤波方法主要有干涉滤波法、棱镜和光栅的色散分光法、光纤布喇格光栅(FBG)光谱滤波法、声光滤波法、集成纤维或集成波导滤波法等等。

传统技术中利用热光材料的热光效应可以制作热光可调谐滤波器，利用热光材料的热光效应，当标准具材料的温度改变时其折射率相应的改变，从而其光学厚度跟着改变，从而达到调谐滤波器中心波长的目的。

本发明也是利用热光材料的热光效应，但是与传统技术不同的是，本发明不是直接利用热光材料的光学厚度随温度变化的特性，而是将热光材料加工为棱镜结构，温度改变时，材料的折射率随着改变，从而引起透过其光线的偏折角的改变。

发明内容

本发明的目的在于利用热光材料的热光效应，加工为棱镜结构，使热光材料的折射率随着温度改变，从而引起透过其光线的偏折角的改变，实现调谐滤波的功能。

本发明通过以下结构实现，其由热光材料制成的棱镜和加热器构成，所述的棱镜安装在加热器上，光由棱镜的入射面输入，透过棱镜从出射面输出；所述的棱镜通过加热器控制温度。

所述的热光材料制成的棱镜为硅棱镜。

所述的热光材料制成的棱镜为一个以上。

所述热光材料制成的棱镜形状为梯形或三角形。

一种基于可调谐滤波器的低成本窄带可调谐滤波器，所述的硅棱镜的入射面前方设有光栅，所述硅棱镜的出射面后方设有λ/4波片；光透过光栅至硅棱镜入射面后，由硅棱镜的出射面输出的光透过λ/4波片输出至反射镜。

一种基于可调谐滤波器的可变光衰减器，所述的硅棱镜的入射面前方设有双光纤准直器，所述的硅棱镜的出射面后方设有λ/4波片；光透过光栅至硅棱镜入射面后，由硅棱镜的出射面输出的光透过λ/4波片输出至反射镜。

一种基于可调谐滤波器的窄带扫描激光器，所述的硅棱镜的入射面前方设有光源、整形系统和光栅，所述的硅棱镜的出射面后方设有光的输出腔镜；由光源发射光至整形系统的输入端，再由整形系统输出端输出，并透过光栅至由硅棱镜的入射面，再由出射面至输出腔镜。

所述的整形系统与光栅之间还设有一调谐波长间隔为50GHz的标准具。

所述的整形系统为凸透镜或准直聚焦元器件，所述的凸透镜或准直聚焦元器件为一个以上。

采用以上结构，当温度改变时，热光材料制成的棱镜的折射率随着改变，从而引起透过其光线的偏折角的改变，光线方向相应产生有一偏折量，由于热光材料的热光系数较大，因此这一偏折量对棱镜材料的温度变化比较敏感，通过加热器控制棱镜的温度从而实现调谐滤波功能。加入一反射镜可以使得偏折量加倍，与多个硅棱镜或反射镜组合可得到调谐范围更广的滤波器；基于所述的可调谐滤波器结构基础上加入双光纤准直器和λ/4波片可以得到一种低成本可变光衰减器；基于所述的可调谐滤波器结构基础上加入光栅和λ/4波片可以得到一种低成本窄带调谐滤波器；基于所述的可调谐滤波器加入光源、整形系统、光栅和输出腔镜可得到一种窄带连续调谐扫描激光器，在基于窄带连续调谐扫描激光器的基础上，加入一标准具，得到一非连续调谐扫描激光器。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；

图1为本发明的一种硅棱镜结构示意图；

图2为本发明的一种硅棱镜加热后的热光效应的结构示意图；

图3为本发明一种可调谐滤波器的结构示意图；

图4为本发明一种基于可调谐滤波器的低成本窄带可调谐滤波器的结构示意图；

图5为本发明一种基于可调谐滤波器的可变光衰减器的结构示意图；

图6为本发明一种基于可调谐滤波器的窄带连续调谐扫描激光器的结构示意图；

图7为本发明一种基于可调谐滤波器的窄带非连续调谐扫描激光器的结构示意图。

具体实施方式