[发明专利]基于90度扭转液晶非偏振依赖可调平顶交错复用滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种交错复用滤波器，特别是一种基于90度扭转液晶非偏振依赖可调平顶交错复用滤波器，即一种基于90度扭转液晶的非偏振依赖可调平顶交错复用滤波器。

背景技术

波长交错复用滤波器是密集波分复用技术中一个核心的器件，它主要是利用滤波器的滤波功能和可调节性来实现波长交错复用功能，从而达到提高系统的带宽利用率的目的。用于实现波长交错复用的滤波器主要有：迈克尔逊（Michelson）Gires–Tournois（GT）干涉型、双折射GT干涉仪型、马赫-曾德级联型、双折射晶体型等。与其他滤波器相比，迈克尔逊（Michelson）GT干涉仪型梳妆滤波器（MGTI）的输出波形具有较高的平坦度和隔离度，这使得它具有更高的带宽利用效率，因此MGTI型滤波器得到了广泛的研究。目前用来调节滤波器的方法主要有机械、压电陶瓷、声光控制以及液晶器件的电光效应等方法，其中机械调节法的机械稳定性比较差，压电陶瓷调节法所需控制电压较高且速度通常比较慢，声光调节虽然应用灵活、调谐范围宽，但是结构复杂、能耗高，而利用液晶器件因其具有能耗低、成本低、使用便捷等优点而被广泛应用于可调滤波器中，比如基于液晶的Fabry-Parot可调滤波器和Lyot可调滤波器。

近年来，液晶也被用于MGTI滤波器中来实现波长的调节，但是由于液晶材料具有双折射特性，因此基于液晶的光学器件通常都具有光学偏振依赖性，这样至少会将光的利用效率降低一半，这是很多光学仪器设备所不希望发生的。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的是提供一种基于90度扭转液晶非偏振依赖可调平顶交错复用滤波器，即一种基于90度扭转液晶的非偏振依赖可调平顶交错复用滤波器。

一种基于90度扭转液晶非偏振依赖可调平顶交错复用滤波器，包括：含有GT腔的迈克尔逊干涉仪，其特征在于：在含有GT腔的迈克尔逊干涉仪的一个臂上和GT腔中设装有用电控调节的90度扭转液晶装置。

本发明的目的是通过采用电控调节的90度扭转液晶装置作为MGTI中的相位可调器件来实现非偏振依赖的平顶可调目的。所以，不仅输出信号为顶部平坦边沿陡峭且对光的偏振态不敏感，还具有结构简单、制作方便、驱动电压低、功耗低、成本低、适用范围广、实用等优点。

与其他的MGTI滤波器的调节方法相比，比如与机械、压电陶瓷和声光控制MGTI滤波器相比，该MGTI干涉型滤波器结构简单，稳定性好，所需电压低。其中机械调节法的机械稳定性比较差，压电陶瓷调节法所需控制电压较高且速度通常比较慢，声光调节虽然应用灵活、调谐范围宽，但是结构复杂、能耗高，而利用液晶器件因其具有能耗低、成本低、使用便捷等优点而被广泛应用于可调滤波器中。与普通的基于液晶MGTI滤波器相比，该滤波器成功地克服了光的偏振依赖性。因此它的应用范围非常广泛，尤其在光通信中具有广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图290度扭转液晶装置结构示意图；

图390度扭转液晶装置电光曲线图；

图4干涉仪测量到的90度扭转液晶装置的输出光强随电压变化曲线；

图5模拟输出光谱图；

图6部分反射镜的误差容忍度分析光谱图；

图7GT腔长的误差容忍度分析光谱图；

图8迈克尔逊两个臂长差的误差容忍度分析光谱图。

图中：图中：臂1、光束分束器2、全反镜3、玻璃4、部分反射镜5、90度扭转液晶6、交流电源7、导电层8。

具体实施方式

以下结合附图和实施例进行详述：

图1是本发明的一种基于90度扭转液晶非偏振依赖可调平顶交错复用滤波器。主要包括：含有GT腔的迈克尔逊干涉仪［（Michelson）Gires–Tournois（GT）］，其要点是：在含有GT腔的迈克尔逊干涉仪［（Michelson）Gires–Tournois（GT）］的一个臂上和GT腔中设装有用电控调节的90度扭转液晶装置。

图中的含有GT腔的迈克尔逊干涉仪主要包括：两条臂1、光束分束器2、两个分别设置在两个臂上的全反镜3、一个全反镜3与一个部分反射镜5构成的GT腔。图中的设装在GT腔中的用电控调节的90度扭转液晶装置设置在GT腔中的部分反射镜5和全反镜3间。