基于傾斜微結構光纖光柵的磁控可調諧濾波器的制造方法
【專利摘要】基于傾斜微結構光纖光柵的磁控可調諧濾波器，包括光源、單模光纖、光譜分析儀、填充有磁流體的傾斜微結構光纖光柵以及磁場產生和調諧裝置。所述的光源通過單模光纖與傾斜微結構光纖光柵一端連接，傾斜微結構光纖光柵另一端通過單模光纖連接到光譜分析儀上。由于灌入微結構光纖空氣孔中磁流體的折射率對所處的磁場敏感，調節磁場產生和調諧裝置所產生的磁場強度的大小，磁場的變化改變了光纖中磁流體的折射率，使微結構包層模的有效折射率變化，改變了光纖光柵的諧振波長，從而獲得隨外加磁場變化的磁控可調諧濾波器。本發明提供的磁控可調諧濾波器制作工藝簡單、生產成本低、靈敏度高。
【專利說明】基于傾斜微結構光纖光柵的磁控可調諧濾波器
【技術領域】
[0001]本發明屬于光纖通信【技術領域】，涉及一種光纖濾波器及光子晶體光纖的選擇性填充，具體涉及一種基于傾斜微結構光纖光柵的磁控可調諧濾波器。
【背景技術】
[0002]光纖光柵是一種通過一定方法使光纖纖芯的折射率發生軸向周期性調制而形成的無源濾波器件。由于光纖光柵具有體積小、熔接損耗小、全兼容于光纖等優點，因此在光纖通信和傳感領域得到了廣泛的應用。
[0003]光子晶體光纖(Photonic Crystal Fibers, PCF)又被稱為微結構光纖(Micro-Structured Fibers, MSF),近年來引起廣泛關注,它的橫截面上有較復雜的折射率分布，通常含有不同排列形式的氣孔，這些氣孔的尺度與光波波長大致在同一量級且貫穿器件的整個長度，光波可以被限制在低折射率的光纖芯區傳播，通過向光子晶體光纖空氣孔中填充不同的液體，可以靈活的調諧光子晶體光纖的傳輸特性。
[0004]隨著光纖通信技術和光纖傳感技術的快速發展，波分復用(WDM)技術被更廣泛地應用，光纖濾波器是波分復用光通信系統和傳感系統中關鍵器件之一。可調諧濾波器可用作WDM的解復用、信號解調等，發揮著極其重要的作用。實現光纖濾波的方法有很多，以往的很多光纖濾波器制作完成后就無法再改變其傳輸特性，比如基于高雙折射光纖的Sagnac的光纖濾波器，限制了其應用范圍，不具靈活性。但是在實際應用中需要根據實際情況選擇合適的探測波段，存在制作時間和成本較高的缺點。因而，目前具有通帶位置可調諧、信道間隔可調諧的光纖濾波器正受到科研工作者的青睞，這也是工程實際中急需解決的關鍵問題。
[0005]本發明將傾斜光柵寫在纖芯摻鍺的微結構光纖上，并結合磁流體的可調諧折射率特性，得到通帶位置可調、調諧范圍大、多通道的磁控可調諧濾波器。
【發明內容】
[0006]本發明目的是解決普遍可調諧光纖濾波器存在的波長調諧速率較慢、調諧范圍窄、調諧線性度較差、信道少等問題，提供一種只需選擇合適的傾斜光柵周期及傾斜角度就可以靈活控制其濾波波段，即波長可調的基于傾斜微結構光纖光柵的磁控可調諧濾波器。
[0007]本發明技術方案:
[0008]基于傾斜微結構光纖光柵的磁控可調諧濾波器，包括光源、單模光纖、光譜分析儀、填充有磁流體的傾斜微結構光纖光柵以及磁場產生和調諧裝置；所述的光源通過單模光纖與傾斜微結構光纖光柵一端連接，傾斜微結構光纖光柵另一端通過單模光纖連接到光譜分析儀上。
[0009]所述的傾斜微結構光纖光柵，是用相位掩模法在纖芯摻鍺的微結構光纖上寫制的傾斜光柵；傾斜微結構光纖光柵在微結構光纖的空氣孔中填充磁流體，填充磁流體部分與傾斜光柵的位置對應，且大于所刻制的光纖光柵的長度，以保證磁流體覆蓋整個光纖光柵區域；
[0010]所述的磁場產生和調諧裝置，是傾斜微結構光纖光柵兩側設置的電磁鐵裝置，電磁鐵裝置與可調節電壓設備連接，變化的磁場通過調節電壓設備的電壓來提供。
[0011]所述的傾斜微結構光纖光柵，放置在磁場產生和調諧裝置的正中心。
[0012]本發明傾斜微結構光纖光柵的工作原理:
[0013]當光從單模光纖進入傾斜微結構光纖光柵，傾斜光柵纖芯模諧振峰和包層模諧振相位匹配條件滿足時，可以得出基模諧振波長和包層模諧振波長的表達式分別為式(I)和式⑵:
[0014]
【權利要求】
1.一種基于傾斜微結構光纖光柵的磁控可調諧濾波器，包括光源、單模光纖、光譜分析儀、填充有磁流體的傾斜微結構光纖光柵以及磁場產生和調諧裝置；所述的光源通過單模光纖與傾斜微結構光纖光柵一端連接，傾斜微結構光纖光柵另一端通過單模光纖連接到光譜分析儀上。
2.根據權利要求1所述的磁控可調諧濾波器，其特征在于:所述的傾斜微結構光纖光柵，是用相位掩模法在纖芯摻鍺的微結構光纖上寫制的傾斜光柵。
3.根據權利要求1或2所述的磁控可調諧濾波器，其特征在于:在所述微結構光纖的空氣孔中填充磁流體，填充磁流體部分與傾斜光柵的位置對應，大于所刻制的光纖傾斜光柵的長度，以保證磁流體覆蓋整個光纖光柵區域。
4.根據權利要求1所述的磁控可調諧濾波器，其特征在于:所述的磁場產生和調諧裝置，是傾斜微結構光纖光柵兩側設置的電磁鐵裝置，電磁鐵裝置與可調節電壓設備連接，變化的磁場通過調節電壓設備的電壓來提供。
5.根據權利要求1或2所述的磁控可調諧濾波器，其特征在于:所述的傾斜微結構光纖光柵，放置在磁場產生和調諧裝置的正中心。
【文檔編號】G02F1/095GK103969851SQ201410187344
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2014年5月6日
【發明者】苗銀萍, 藺際超, 林煒, 張楷亮, 袁育杰, 張昊, 劉波 申請人:天津理工大學