[实用新型]一种带宽可调平顶型光学滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光通讯器件领域，尤其涉及一种可调光学滤波器。

背景技术

可调光滤波器是一种基本光学元件，其本质上为带通型滤波器，即只允许特定波长信号通过，其他波长信号反射掉。它可以应用于DWDM系统中的可重构的光路上下服用/解复用器(ROADM)以及光交叉互联（OXC）系统以及传感网络等诸方面。如用于抵消光放大器的增益斜度，从而减少各接收端光信号功率的信道之间的偏差。

目前，主要的可调谐滤波器有F-P滤波器、马赫-曾德滤波器、电光滤波器、光栅型滤波器和光纤布拉格光栅滤波器等。其中F-P滤波器的滤波曲线是高斯型，带宽受到限制，而通过镀膜手段虽然也可以做到平顶型，但是难度很大，成品率低，且带宽不可调。而一般的光栅分光型的滤波器滤波波形经反射镜滤波也是高斯型曲线。

中国专利局2011年4月27日公开的发明专利申请《基于MEMS技术的可调谐光滤波器》（申请号：201010535888.0）公布了一种基于MEMS技术的可调谐光滤波器，包括有沿光路设置的：输入准直器、反射镜、聚焦透镜、准直透镜、分光元件、反射镜和输出准直器，其特征在于，所述的反射镜为可转动的反射镜，所述的分光元件是衍射光栅，通过可转动的反射镜改变衍射光栅的入射角来实现波长选择。该结构的缺点：该滤波器滤过的波形为高斯型，且带宽不可调。

美国专利局于2011年5月1日公告的发明专利《Compact high-resolution tunable optical filter using optical diffraction element and a mirror》（专利号：US7899330B2），公开了一种基于反射镜和衍射光栅的高分辨率可调谐光滤波器。该光学滤波器包括分光元件，光束透镜组，MEMS反射镜，波片。入射的多波长光信号被分光元件分成单独的波长信道，经过光束转换透镜组后，通过转动MEMS反射镜选择反射波长信道，达到波长选择的目的。该结构的缺点：该滤波器滤过的波形为高斯型，且带宽不可调。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提出一种带宽可调平顶型光学滤波器，具有平顶型滤波曲线，且结构简单、带宽可调。

为达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：一种带宽可调平顶型光学滤波器，包括依次排列的输入输出单元、准直系统、可转动反射镜、光栅、透镜组和平面反射镜，所述平面反射镜前设有可变光阑；所述透镜组设于光栅与可变光阑之间，光栅和平面反射镜到透镜组的距离均等于透镜组的焦距；入射光由输入输出单元的输入端入射后经准直系统准直，之后由可转动反射镜反射到光栅上，经光栅衍射之后的衍射光束经透镜组、可变光阑后入射到平面反射镜上，平面反射镜与光路垂直，将入射光束沿原路反射，再次经过可变光阑、透镜组、光栅，然后由可转动反射镜反射进入准直系统之后由输入输出单元的输出端输出。

进一步的，还包括一光束整形单元，设于可转动反射镜与光栅之间。

进一步的，所述光束整形单元为两个或多个柱面镜组成的光束整形透镜组，或者是由两个或多个球面透镜组成的扩束透镜组。

进一步的，所述可变光阑为一维线性光阑，光阑宽度可调。

进一步的，所述光栅为透射型衍射光栅或反射型衍射光栅。

进一步的，所述可转动反射镜为MEMS反射镜。

进一步的，所述输入输出单元为环行器、双光纤准直器或是两个单光纤准直器。

进一步的，所述平面反射镜由一阵列反射镜替代，并省略掉可变光阑。

进一步的，所述阵列反射镜为MEMS型或LCOS型的一维或二维阵列反射镜，其中各个单元反射镜均能独立控制反射参量，在一维方向或二维方向上偏转。

本实用新型的有益效果为：采用可转动反射镜、衍射光栅和可变光阑结合，实现了平顶型的滤波曲线，且带宽可根据需要调节，结构简单、易于实现。

附图说明

图1为本实用新型的实施例一结构示意图；

图2为实施例一滤波原理示意图；

图3为可变光阑结构示意图；

图4为实施例一中采用不同光阑宽度的计算滤波曲线；

图5为实施例一中采用不同光阑宽度的实验滤波曲线；

图6为本实用新型实施例二结构示意图。

附图标记：1、环行器；2、准直系统；3、MEMS反射镜；4、扩束透镜组；5、光栅；6、球面透镜；7、可变光阑；701、基座；702、固定挡片；703、移动挡片；704、狭缝；705、电机平台；8、平面反射镜；9、阵列反射镜。