[实用新型]一种用于脉冲光的带通型滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种滤波装置，尤其是一种用于脉冲光的带通型滤波装置。

背景技术

带通型滤波装置通常用于抑制其他波长的光噪声，从而提取特定波段的光，在光通信系统、光谱仪器、光电信号探测等领域得到了广泛的应用。迄今，常见的用于脉冲光的滤波装置有两种，一种是基于镀膜工艺的滤光片，另一种是使用光纤光栅与其他光学器件配成滤波装置。使用基于镀膜工艺的滤光片对脉冲光进行滤波，该方法制作工艺复杂，成本高，限制了它的应用；使用光纤光栅与其他光学器件配成滤波装置，滤波带宽通常在0.1nm至2nm左右，是目前最常用的光纤滤波器。最简单的光纤光栅滤波装置就是把一只光纤光栅直接连接到3dB光纤耦合器上，但是由于两次通过耦合器，滤波后的信号损耗达6dB以上。另一种常见的装置是把光纤光栅直接连接到光纤环行器上构成滤波装置，具有较低的信号损耗，因此应用较广泛；但这种滤波装置只能进行一次滤波，滤波后的边带抑制比仅为18dB左右，这一缺点限制了其应用，不能满足滤波边带抑制比要求在50dB以上的特殊应用场合。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于脉冲光的带通型滤波装置，该带通型滤波装置具有可实现50dB高边带抑制比，结构简单等优点。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种用于脉冲光的带通型滤波装置，包括光纤耦合器(1)、光纤环形器(2)、光纤光栅(3)、偏振控制器(4)、延时单模光纤(5)、掺饵光纤放大器(6)和电光开关(7)。

光纤耦合器(1)的一个输入端与入射脉冲光相连，输出端与光纤环形器第一端口(2-1)相连，光纤环形器第二端口(2-2)与光纤光栅(3)的一端相连，光纤环形器第三端口(2-3)与偏振控制器(4)的输入端相连，偏振控制器(4)的输出端与延时单模光纤(5)的一端相连，延时单模光纤(5)的另一端与掺饵光纤放大器(6)的输入端相连，掺饵光纤放大器(6)的输出端与电光开关输入端口(7-3)相连，电光开关第二输出端口(7-2)为整个装置的输出端；其特征在于，电光开关第一输出端口(7-1)与光纤耦合器(1)的另一个输入端相连，滤波装置构成一个闭合回路。

所述的脉冲光的脉宽为1ns至1μs，重复频率小于10kHz，光功率小于5mW。

所述的光纤光栅(3)为布拉格光纤光栅或啁啾光纤光栅，其带宽为0.1nm至20nm。

所述的延时单模光纤(5)长度为200m至2km，脉冲光在延时单模光纤(5)中产生一定的延时。

所述的电光开关(7)响应时间小于10ns，消光比大于30dB。

上述所有的连接介质均为单模光纤。

本发明所具有的有益效果在于：

(1)滤波装置构成一个闭合回路，利用多次循环滤波提高了边带抑制比。

(2)在滤波的同时通过光放大器补偿了脉冲光的损耗，结构简单、效果明显。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为本发明的一种用于脉冲光的带通型滤波装置的结构图。

1：光纤耦合器；2：光纤环形器；2-1：光纤环形器第一端口；2-2：光纤环形器第二端口；2-3：光纤环形器第三端口；3：光纤光栅；4：偏振控制器；5：延时单模光纤；6：掺饵光纤放大器；7：电光开关；7-1：电光开关第一输出端口；7-2：电光开关第二输出端口；7-3：电光开关输入端口。

具体实施方式 

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，一种用于脉冲光的带通型滤波装置，包括光纤耦合器1，光纤环形器2，光纤光栅3，偏振控制器4，延时单模光纤5，掺饵光纤放大器6，电光开关7。光纤耦合器1的一个输入端与入射脉冲光相连，输出端与光纤环形器第一端口2-1相连，光纤环形器第二端口2-2与光纤光栅3的一端相连，光纤环形器第三端口2-3与偏振控制器4的输入端相连，偏振控制器4的输出端与延时单模光纤5的一端相连，延时单模光纤5的另一端与掺饵光纤放大器6的输入端相连，掺饵光纤放大器6的输出端与电光开关输入端口7-3相连，电光开关第一输出端口7-1与光纤耦合器1的另一个输入端相连，电光开关第二输出端口7-2为整个装置的输出端。

其工作方式为：一定宽度的脉冲光经过光纤耦合器1的一个输入端，传输至光纤环形器第一端口2-1，由光纤环形器第二端口2-2进入光纤光栅3，其中波长与光纤光栅反射波长λ₀相同的光被反射，反射光从光纤环形器第三端口2-3出射，经过偏振控制器4，偏振控制器4改变光的偏振态，使光路损耗降到最低，偏振控制器4输出光进入延时单模光纤5产生延时， 延时之后的光经过掺饵光纤放大器6放大，经电光开关输入端口7-3传输到电光开关7；当电光开关第二输出端口7-2打开，第一输出端口7-1关闭时，第二输出端口7-2输出滤波后的脉冲光；当电光开关7的第一输出端口7-1打开，第二输出端口7-2关闭时，滤波后的脉冲光经电光开关第一输出端口7-1再次进入滤波光路，循环上述过程。通过控制电光开关第二输出端口7-2打开的时间来控制滤波的次数，达到提高边带抑制比的目的。对于常用的应用场合来说，循环滤波3次即可达到边带抑制比大于50dB的要求。该装置仅允许选定波长的光通过，构成带通型滤波器。