[发明专利]一种具有光谱分析功能的光滤波器及其实现方法

说明书

本发明公开了一种具有光谱分析功能的光滤波器及其实现方法，该实现方法包括以下步骤：光信号经光环行器、准直器阵列进入偏振转换单元转化为同一偏振态的光信号；通过光信号扩束单元在X方向上进行扩束，并投射到衍射光栅上；衍射光栅将按波长不同进行色散，并反射至X方向第三柱透镜，射入具有驱动机构的三角反射镜上；控制单元控制驱动机构改变三角反射镜的位置，使其仅反射与其位置对应波长的光信号；反射出的光信号再按原路返回到准直器阵列，由准直器阵列输出到光环形器，光探测单元检测由光环形器输出的光信号的波长和光强度，并记录得到连续的光谱图。本发明在光滤波器上实现光谱分析，大大增加了光滤波器的适用范围。

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体涉及一种具有光谱分析功能的光滤波器及其实现方法。

背景技术

光滤波器和光谱分析仪是常用的光信号设备，随着光通信技术的飞速发展，可调谐光滤波器更是成为光通信系统中必不可少的光学器件。

众所周知，光滤波器与光谱分析仪都建立在光调制原理基础上，致使光滤波技术与光谱分析技术具有相似之处。然而，现有的可调谐光滤波器都不具备光谱分析功能，因此，如果能够在可调谐光滤波器上实现光谱分析功能，则会大大增加可调谐光滤波器的适用范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何在光滤波器上实现光谱分析功能的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种具有光谱分析功能的光滤波器，包括光环形器、准直器阵列、偏振转换单元、光信号扩束单元、衍射光栅、X方向第三柱透镜、三角反射镜、控制单元和光探测单元；

光信号从所述光环行器的第一端口输入、第二端口输出，经过所述准直器阵列准直，进入所述偏振转换单元转化为同一偏振态的光信号；再通过光信号扩束单元，将该光信号在X方向上进行扩束，并投射到所述衍射光栅上；所述衍射光栅对入射的扩束光信号按波长不同进行色散并反射至所述X方向第三柱透镜，由所述X方向第三柱透镜将不同波长的色散光信号射入所述三角反射镜上；所述三角反射镜具有驱动机构，所述控制单元控制所述驱动机构改变所述三角反射镜的位置，使所述三角反射镜仅反射与其位置对应波长的光信号；经所述三角反射镜反射出的光信号依次经过所述X方向第三柱透镜、衍射光栅、光信号扩束单元和偏振转换单元返回到所述准直器阵列，由所述准直器阵列输出到所述光环形器，并由所述光环形器的第三端口输出；所述光探测单元检测由所述光环形器的第三端口输出的光信号的波长和光强度，并记录得到连续的光谱图。

在上述具有光谱分析功能的光滤波器中，所述控制单元控制所述驱动机构垂直上、下和沿X轴水平左、右改变所述三角反射镜在特定位置，并保持该位置不变，使所述三角反射镜仅反射与其位置对应波长的光信号，实现光滤波功能。

在上述具有光谱分析功能的光滤波器中，所述控制单元控制所述驱动机构垂直上、下和沿X轴水平左、右改变所述三角反射镜的位置，并按预设规律连续改变位置，使所述三角反射镜每次在其位置上仅反射唯一对应波长的光信号，实现进行光谱分析功能。

在上述具有光谱分析功能的光滤波器中，所述光信号扩束单元由X方向第一柱透镜和X方向第二柱透镜组成。

在上述具有光谱分析功能的光滤波器中，在所述衍射光栅与所述X方向第三柱透镜之间设有Y方向柱透镜阵列。

本发明还提供一种具有光谱分析功能的光滤波器的实现方法，包括以下步骤：

使光信号从光环行器的第一端口输入、第二端口输出后，经过准直器阵列准直，进入偏振转换单元转化为同一偏振态的光信号；

再将光信号通过光信号扩束单元在X方向上进行扩束，并投射到衍射光栅上；

入射衍射光栅的扩束光信号将按波长不同进行色散，并反射至X方向第三柱透镜，由X方向第三柱透镜将不同波长的色散光信号射入具有驱动机构的三角反射镜上；