[发明专利]一种全保偏光纤干涉型梳状滤波器

说明书

本发明公开了一种全保偏光纤干涉型梳状滤波器，由光纤偏振分束器和线型臂组成，所述光纤偏振分束器包括a端口、b端口和c端口，a端口和b端口之间熔断形成有光纤环路，所述线型臂由依次设置的光纤准直器、非互易相位偏置器和偏振分束器组成，c端口与光纤准直器之间通过保偏光纤相连，c端口与光纤准直器之间的保偏光纤上设有带有对轴角度的熔接点，偏振分束器作为梳状滤波器的输入和输出器件，光信号从偏振分束器处入射，经过线型臂后被分解为沿光纤环路顺时针方向和逆时针方向传输的光信号，在光纤环路中传输一周后，合束至线型臂中，最终在偏振分束器处发生干涉。该光纤滤波器所使用的光纤均为保偏光纤，利用Sagnac干涉效应实现光谱滤波。

技术领域

本发明涉及光纤通信、光纤传感、多波长光纤激光器等领域，具体涉及一种全保偏光纤干涉型梳状滤波器。

背景技术

随着信息技术的飞速发展，语言、图像、视频等信息日益增多，各种信息之间的交换与交流也越来越多，这对通信网络的带宽和容量提出越来越严苛的要求。目前，光纤通信日趋成熟，密集波分复用(DWDM)技术的发展大大提高了通信网络的容量，成为光纤通信领域的主流技术。光纤梳状滤波器是一种优良的DWDM器件，可用于波分复用、解复用，恰当地选取梳状滤波器可以尽可能地扩充系统容量，提高信息传输能力。此外，将光纤梳状滤波器应用于光纤激光器中，可以实现多波长激光器；应用于光纤传感等领域。

性能优良的光纤梳状滤波器是DWDM技术的关键。滤波间隔、滤波带宽、中心波长等参数可调谐的梳状滤波器在动态DWDM系统中得到了广泛的应用。目前，常用的光纤梳状滤波器主要有：阵列波导光栅(AWG)、马赫-曾德(M-Z)干涉仪、Sagnac滤波器等。然而，阵列波导光栅的波长间隔和带宽不可调，无法满足动态DWDM系统的需求。M-Z光纤干涉仪结构简单，成本低，但对两臂的光程差要求很高。Sagnac滤波器中通常加入一段保偏光纤和一个偏振控制器来实现滤波作用，级联几个具有不同滤波特性的sagnac滤波器可以得到满足特殊滤波间隔、滤波带宽的滤波器，但环境稳定性较差。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种适用于光纤通信等领域的结构简单、滤波带宽连续可调的全保偏光纤干涉型梳状滤波器，该光纤滤波器所使用的光纤均为保偏光纤，利用Sagnac干涉效应实现光谱滤波。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种全保偏光纤干涉型梳状滤波器，由光纤偏振分束器和线型臂组成，所述光纤偏振分束器包括a端口、b端口和c端口，a端口和b端口之间熔断形成有光纤环路，所述线型臂由依次设置的光纤准直器、非互易相位偏置器和偏振分束器组成，所述c端口与光纤准直器之间通过保偏光纤相连，c端口与光纤准直器之间的保偏光纤上设有带有对轴角度的熔接点，所述偏振分束器作为梳状滤波器的输入和输出器件，光信号从偏振分束器处入射，经过线型臂后被分解为沿光纤环路顺时针方向和逆时针方向传输的光信号，在光纤环路中传输一周后，合束至线型臂中，最终在偏振分束器处发生干涉。

进一步的，所述非互易相位偏置器为非互易光学器件，由法拉第旋光器、四分之一波片和半波片组成。

进一步的，所述光纤偏振分束器、光纤准直器均为保偏光纤器件。

进一步的，所述对轴角度的取值范围为0-90°。

进一步的，光纤环路内可加入一段增益光纤，用于为光信号提供放大。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

本发明梳状滤波器结构简单，滤波间隔与一段特定保偏光纤的长度有关，可通过改变这一特定保偏光纤的长度实现滤波间隔的调节。该梳状滤波器具有透射方式和反射方式两种工作模式，可以根据应用需求选择工作模式。通过调节非互易相位偏置器和光纤熔接角度，通带3dB带宽连续可调，可实现大平坦度的光谱输出，且通带隔离度可高达22dB。插入损耗低，可与通信光纤兼容。全保偏光纤结构使其环境稳定性高，利于广泛推广。