[发明专利]耦合光纤和回音壁微腔的带通滤波器

说明书

本发明提供一种耦合光纤和回音壁微腔的带通滤波器，包括第一光纤、第二光纤和回音壁微腔，回音壁微腔嵌入安放在第一光纤与第二光纤之间并分别与第一光纤和第二光纤相交，在相交处回音壁微腔的底端与第二光纤的剩余纤芯之间存在间隙并与第二光纤的剩余纤芯的两侧面抵接，以使所述第二光纤的输入光在传输到间隙处时部分光环绕回音壁微腔传输并沿着第一光纤的纤芯传输出去，剩余光沿着第二光纤的剩余纤芯传输出去，其中第二光纤的输出端构成带阻输出端，第一光纤的输出端构成带通输出端。通过本发明，可以同时实现带通和带阻滤波，并且可以提高滤波器的稳定性和适应性。

技术领域

本发明属于滤波技术领域，具体涉及一种耦合光纤和回音壁微腔的带通滤波器。

背景技术

由于回音壁微腔具有窄带滤波的功能，因此在滤波领域，通常利用回音壁微腔实现带阻滤波。但是，在某些应用中不仅需要实现带阻滤波功能还需要实现带通滤波功能。为了实现带通滤波功能，目前通常在回音壁微腔谐振结构中放置额外的耦合器，例如将普通光纤的截面直径拉锥成小于2μm的拉锥光纤、棱镜光纤和研磨光纤等。其中，拉锥光纤本身的物理强度较低且易受到污染，棱镜耦合器的物理强度虽然高但体积庞大且不具有模式选择性，角度研磨光纤体积小但具有方向依赖性。另外，上述三种耦合器与回音壁微腔构成的滤波器稳定性较差，滤波器的中心波长及其通过率随着回音壁微腔的耦合状态发生改变。由此可见，现有技术中利用回音壁微腔实现带通滤波功能时，存在适应性和稳定性较差的问题。

发明内容

本发明提供一种耦合光纤和回音壁微腔的带通滤波器，以解决目前耦合光纤和回音壁微腔实现带通滤波时存在的适应性和稳定性较差的问题。通过对输入至回音壁微腔的对应参量和/或填充至回音壁微腔的材料进行调节还可以实现带通滤波器的带通波长的调谐。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种耦合光纤和回音壁微腔的带通滤波器，包括第一光纤、第二光纤和回音壁微腔，所述回音壁微腔嵌入安放在所述第一光纤与第二光纤之间并分别与所述第一光纤和第二光纤相交，在相交处所述回音壁微腔的底端与所述第二光纤的剩余纤芯之间存在间隙并与所述第二光纤的剩余纤芯的两侧面抵接，以使所述第二光纤的输入光在传输到所述间隙处时部分光环绕所述回音壁微腔传输并沿着所述第一光纤的纤芯传输出去，剩余光沿着所述第二光纤的剩余纤芯传输出去，其中所述第二光纤的输出端构成带阻输出端，所述第一光纤的输出端构成带通输出端。

在一种可选的实现方式中，在相交处所述回音壁微腔的顶端与所述第一光纤的剩余光纤之间存在间隙并与所述第一光纤的剩余纤芯的两侧面抵接，所述第一光纤与第二光纤的结构相同且与所述回音壁微腔的连接方式相同。

在另一种可选的实现方式中，所述回音壁微腔的顶端与所述第一光纤的纤芯相接触。

在另一种可选的实现方式中，所述第二光纤内开设有底面结构，所述底面结构沿所述第二光纤长度方向的两侧面等高并与所述第二光纤的中心轴线平行，所述回音壁微腔安放在所述底面结构上并与所述第二光纤相交，在相交处所述回音壁微腔的底端与所述底面结构的两侧面抵接，且位于所述底面结构的两侧面之间的所述第二光纤的剩余纤芯与所述回音壁微腔存在间隙。

在另一种可选的实现方式中，位于所述底面结构两侧面之间的剩余纤芯上表面被制成与所述中心轴线平行并矮于所述底面结构两侧面的平面。

在另一种可选的实现方式中，位于所述底面结构两侧面之间的剩余纤芯上表面被制成以纤芯圆心为圆点的内圆弧。

在另一种可选的实现方式中，所述第二光纤的剩余纤芯两侧设置有与所述中心轴线平行并矮于所述底面结构两侧面的平面。

在另一种可选的实现方式中，所述第二光纤的截面直径大于2μm，所述间隙的最小值小于或者等于1.5μm。

在另一种可选的实现方式中，通过对输入至所述回音壁微腔的对应参量和/或填充至所述回音壁微腔的材料进行调节来对所述带通输出端输出的带通波长进行调谐。