[实用新型]一种温度不敏感光纤光栅滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度不敏感光纤光栅滤波器。

背景技术

光滤波器在光通信和光纤传感等领域具有非常广泛的应用，主要用于对各个波长的光进行选择。

一般的光滤波器由F-P干涉型滤波器、多层介质膜滤波器、薄膜多共振腔滤波器、光纤光栅滤波器等，一般滤波器如F-P干涉型滤波器，多层介质膜滤波器，薄膜多共振腔滤波器其缺点主要是边带抑制比低，体积较大，与光纤耦合工艺复杂，成本较高。

而普通光纤光栅滤波器主要是带宽灵活，体积小，边带抑制比高，易于与光纤耦合，成本低，由于温度的变化会导致中心波长的漂移，限制了光纤光栅滤波器的温度使用范围以及性能。主动温度控制装置则增加了系统的复杂度，不利于大规模的应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种温度不敏感光纤光栅滤波器，采用双金属片结构，以光纤光栅滤波器作为载体，通过使用形变量补偿的方式，成功的改变了传统的光纤光栅滤波易受温度影响的问题，使得光纤光栅滤波器可以更加广泛的在光纤通信，光纤传感等领域使用。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本实用新型提供一种温度不敏感光纤光栅滤波器，包括光纤光栅。所述光纤光栅固定在两片堆叠的金属片上，其中，光纤光栅固定在第一金属片上表面，第一金属片的下表面于第二金属片的上表面相连，第一金属片与第二金属片的中心重合。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述光纤光栅通过环氧树脂胶固定于第一金属片上表面。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述第一金属片与第二金属片的膨胀系数不同。

作为本实用新型的进一步优化方案，第一金属片的膨胀系数小于第二金属片的膨胀系数。

作为本实用新型的进一步优化方案，第一金属片与第二金属片之间通过环氧树脂胶粘接。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、采用形变的方式，对温度量进行补偿，从而使光纤光栅滤波器具有温度不敏感性；

2、采用的两种金属片的组合及其上下位置固定的方式。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是温度变化后的结构示意图。

图3是采用两种热膨胀系数不同的金属材料构成的温度补偿结构示意图。

图4是采用两种热膨胀系数不同的金属材料构成的温度补偿结构在温度变化后的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

随着光纤传感行业和光纤通信行业的迅猛发展，光滤波器正在被大量的使用。

一般的光滤波器存在着体积大，边带抑制比低，光纤耦合复杂度高，成本居高不下的缺点，而普通的光纤光栅滤波器虽然具有边带抑制比高，易于光纤耦合，成本低等优点，但是其中心波长随温度的变化而产生便宜，由于环境要求高，难于大面积推广使用，而一些主动温度控制系统也由于其过于复杂，而没有得到广泛的应用。

本发明以光纤光栅滤波器作为载体，通过使用形变量补偿的方式，成功的改变了传统的光纤光栅滤波易受温度影响的问题，使得光纤光栅滤波器可以更加广泛的在光纤通信，光纤传感等领域使用。

本实用新型实现了一种温度不敏感光纤光栅滤波器，具体是采用双金属片结构，首先将光纤光栅采通过环氧树脂胶固定于两片金属片上，两片金属片则选择不同的膨胀系数的金属片，由于两种金属片的膨胀系数不同，所以其热形变量也不同，所以当外界温度发生变化时，其金属片的形变量则可以补偿光栅滤波器由于温度变化产生的中心波长的漂移。本系统所选的下层金属片的膨胀系数大于上层金属片的膨胀系数，两片金属片通过环氧树脂胶进行粘接。本实用新型光纤光栅滤波器的结构如图1所示，温度变化后的结构如图2所示。

下面对结合附图对本实用新型的实现原理作进一步阐述：

由耦合模理论可知，光栅的布拉格Bragg波长为

λ_B＝2n_effΛ(1)

式中，n_eff为纤芯的有效折射率；Λ为栅格周期。

由(1)式可以看出，布拉格波长随n_eff前和Λ的改变而改变。

应变作用下的光弹效应导致折射率的变化，形变使光栅常数变化：温度导致的光热效应使有效折射率改变，而热膨胀系数致使光栅常数改变。先忽略温度和应变的交叉敏感，分别考察仅在单一的温度或应变作用下的传感特性。