專利名稱：具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減器，適用于光 纖通信、光纖傳感、交通信息工程及微波光子等領域。
背景技術：
光通信網(wǎng)絡對波長間隔窄、隔離度高且損耗低的濾波器有迫切需求。由于 光纖光柵具有與光纖完全兼容、體積小、成本低等優(yōu)點，因此得到極大的發(fā)展， 但是一般光纖光柵都有色散，濾波的同時引入了色散寧提綱，傅永軍，譚中偉，
劉艷，裴麗，簡水生.光纖光柵級聯(lián)時延特性的研究.[J].中國激光，2002, 31(1): 77-80.。
多層電介質(zhì)干涉膜型合波分波器，是把具有接近人/ 2或者X / 2光學厚度 的高折射率電介質(zhì)膜和低折射率電介質(zhì)膜交替重疊形成薄膜，于是對于特定波 長表現(xiàn)出較強的選擇性。這種波長選擇性主要依賴于電介質(zhì)膜的層數(shù)、膜的厚 度、膜的材料等。隨著介質(zhì)薄膜濾波器(TFF)的技術發(fā)展，TFF在密集波分復用 系統(tǒng)中的使用日益廣泛，可調(diào)TFF的研究以入射角可調(diào)、腔長可調(diào)以及介質(zhì)折 射率可調(diào)等參數(shù)可調(diào)型較多，但入射角可調(diào)型TFF隨著角度調(diào)節(jié)引入了一定的 偏振相關損耗，并且調(diào)諧范圍內(nèi)傳輸特性不恒定;而腔長可調(diào)型和介質(zhì)折射率可 調(diào)TFF的環(huán)境穩(wěn)定性不夠好，不易集成制造張軍，羅斌，邵宇挺，潘煒. 一種沿 表面膜系厚度線性變化型介質(zhì)膜濾波器.[J].光電子'激光2007， 18(6): 675-678。 法布里-珀羅腔濾波器邊瓣抑制比一般比較低。
在光纖通信系統(tǒng)中，由于放大器的放大率不一致，或者由于接收器的飽和 功率限制，需要對接受的光信號進行衰減，通常的做法是在接收器前另外加一
個衰減器，進行接收器接收功率調(diào)節(jié)這樣在接收端發(fā)送端需要濾波與衰減器件 兩個獨立的器件，增加了連接的復雜性，增大了失效的幾率。并且一般的衰減 器采用吸收濾波片制作，體積大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有的在光纖通信中濾波器和衰減器各 自獨立器件的不足，提供一種具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減
器o
本發(fā)明的技術方案
一種具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減器，該光纖光柵衰減 器由環(huán)形器或耦合器、兩個三角形光纖光柵和調(diào)節(jié)器構成。
兩個三角形光纖光柵的反射率一個從短波長到長波長線性減少，另外一個 的反射率從短波長到長波長線性增加；兩個三角形光纖光柵中的任一個緊貼在 調(diào)節(jié)器上，三角形光纖光柵窄帶反射，實現(xiàn)濾波功能，兩個三角形光纖光柵反 接，色散抵消；調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)三角形光纖光柵，使之反射譜向長波長移動或者短 波長移動，使輸出端的功率發(fā)生變化，實現(xiàn)可調(diào)光纖光柵衰減器。
其方式一
反射率從短波長到長波長線性減少的三角形光纖光柵緊貼在調(diào)節(jié)器上，其 三角形光纖光柵的長波長端連接在四端口環(huán)形器第二個端口上；反射率從短波 長到長波長線性增加的三角形光纖光柵的短波長端連接在四端口環(huán)形器的第三 個端口上。
其方式二-
反射率從短波長到長波長線性增加的三角形光纖光柵緊貼在調(diào)節(jié)器上，其 三角形光纖光柵的短波長端連接在環(huán)形器第二端口上；反射率從短波長到長波
長線性減少三角形光纖光柵的長波長端與反射率從短波長到長波長線性增加的 三角形光纖光柵的長波長端連接。 其方式三
反射率從短波長到長波長線性增加的三角形光纖光柵緊貼在調(diào)節(jié)器上，其 三角形光纖光柵的短波長端與耦合器第三端口連接；反射率從短波長到長波長
線性減少的三角形光纖光柵的長波長端與反射率從短波長到長波長線性增加的 三角形光纖光柵的長波長端連接。
本發(fā)明的有益效果具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減器為 全光纖化，具有體積小，節(jié)省安裝空間，成本低，易于實施，無非線性竄擾等 優(yōu)點，濾波的同時也可以調(diào)節(jié)衰減量，并且衰減器也是光纖的，可以連續(xù)調(diào)節(jié)。 可以降低系統(tǒng)器件使用數(shù)量，減少了故障的幾率。


圖1采用四端口環(huán)形器的具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減 器示意圖。
圖2三角形光纖光柵的反射譜及其輸出端光譜。
圖3采用三端口環(huán)形器的具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減 器示意圖。
圖4三角形光纖光柵的反射譜及其輸出端光譜。
圖5采用耦合器的具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減器示意圖。
圖6三角形光纖光柵的反射譜及其輸出端光譜。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。 實施例一
本實施例結合附圖1和附圖2，對本發(fā)明作一步說明。
一種具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減器，它由四端口環(huán)形 器、三角形光纖光柵31、三角形光纖光柵32、調(diào)節(jié)器2構成。
三角形光纖光柵31的反射率從短波長到長波長線性減少，三角形光纖光柵 32的反射率從短波長到長波長線性增加；緊貼在調(diào)節(jié)器2上的三角形光纖光柵 31的長波長端連接在四端口環(huán)形器第三個端口 13上；三角形光纖光柵32的短 波長端連接在四端口環(huán)形器第二個端口 12上；四端口環(huán)形器第一個端口 11為 輸入端口，四端口環(huán)形器第四個端口 14為輸出端口。
三角形光纖光柵31和三角形光纖光柵32反接，色散方向相反，光信號經(jīng) 過三角形光纖光柵31和三角形光纖光柵32后的三角形光纖光柵色散互相抵消。 三角形光纖光柵31的反射譜31A和三角形光纖光柵32反射譜32A相交的部分 就是濾波器的帶寬3B;用調(diào)節(jié)器2調(diào)節(jié)三角形光纖光柵31，使之反射譜31A向 短波長移動，三角形光纖光柵31的反射譜31A和三角形光纖光柵32反射譜32A 相交的反射譜3B減少，反射到四端口環(huán)形器第四個端口 14的功率減少，使之 輸入的光信號被衰減后反射到第四個端口 14的功率降低，實現(xiàn)濾波和輸出功率 衰減的功能。
實施例二
本實施例結合附圖3和附圖4，對本發(fā)明作進一步說明。 一種具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減器，它由三端口環(huán)形 器、三角形光纖光柵31、三角形光纖光柵32、調(diào)節(jié)器2構成。
緊貼在調(diào)節(jié)器2上的三角形光纖光柵32的反射率從短波長到長波長線性增
加，三角形光纖光柵32短波長連接在三端口環(huán)形器第二個端口 12上；三角形 光纖光柵32長波長端與三角形光纖光柵31長波長端相連接；三角形光纖光柵 31的反射率從短波長到長波長線性減少；三端口環(huán)形器第一個端口 11為輸入端 口，三端口環(huán)形器第三個端口 13為輸出端口。
三角形光纖光柵31和三角形光纖光柵32反接，色散方向相反，光信號經(jīng) 過三角形光纖光柵31和三角形光纖光柵32后的三角形光纖光柵色散互相抵消。 三角形光纖光柵31的反射譜31A和三角形光纖光柵32反射譜32A相交的部分 就是濾波器的帶寬反射譜3B;用調(diào)節(jié)器2調(diào)節(jié)三角形光纖光柵32，使之反射譜 32A向長波長移動，三角形光纖光柵31的反射譜31A和三角形光纖光柵32反 射譜32A相交的反射譜3B減少，反射到第三個端口 13的功率減少，使之輸入 的光信號被衰減后反射到第三個端口 13的功率衰減降低，實現(xiàn)濾波和輸出功率 衰減的功能。
實施例三
本實施例結合附圖5和附圖6，對本發(fā)明作進一步說明。
一種具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減器，它由耦合器、三 角形光纖光柵31、三角形光纖光柵32、調(diào)節(jié)器2構成。
緊貼在調(diào)節(jié)器2上的三角形光纖光柵32的反射率從短波長到長波長線性增 加，三角形光纖光柵32的短波長端與耦合器端口 13連接；三角形光纖光柵31 的反射率從短波長到長波長線性減少，三角形光纖光柵31的長波長端與三角形 光纖光柵32的長波長端連接；耦合器的第一個端口 11 為輸入端口，耦合器的 第三個端口 13為輸出端口。
三角形光纖光柵31和三角形光纖光柵32反接，色散方向相反，光信號經(jīng) 過三角形光纖光柵31和三角形光纖光柵32后的三角形光纖光柵色散互相抵消。
三角形光纖光柵31的反射譜31A和三角形光纖光柵32反射譜32A相女的部分 就是濾波器的帶寬反射譜3B;用調(diào)節(jié)器2調(diào)節(jié)三角形光纖光柵32，使之反射譜 32A向短波長移動，三角形光纖光柵31的反射譜31A和三角形光纖光柵32反 射譜32A相交的反射譜3B增加，反射到第三個端口 13的功率增加，使之輸入 的光信號被衰減后反射到第三個端口 13的功率衰減降低，實現(xiàn)濾波和輸出功率 衰減的功能。
權利要求
1.一種具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減器，其特征在于該光纖光柵衰減器由環(huán)形器或耦合器、三角形光纖光柵(31)、三角形光纖光柵(32)、調(diào)節(jié)器(2)構成；三角形光纖光柵(31)的反射率從短波長到長波長線性減少，三角形光纖光柵(32)的反射率從短波長到長波長線性增加；三角形光纖光柵(31)或三角形光纖光柵(32)緊貼在調(diào)節(jié)器(2)上，兩個三角形光纖光柵反接，色散抵消；用調(diào)節(jié)器(2)調(diào)節(jié)三角形光纖光柵，使之反射譜向長波長移動或者短波長移動，使輸出端的功率發(fā)生變化，實現(xiàn)可調(diào)光纖光柵衰減器。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減器，其特征在于三角形光纖光柵(31)的反射率從短波長到長波長線性 減少，三角形光纖光柵(32)的反射率從短波長到長波長線性增加；緊貼在調(diào) 節(jié)器(2)上的三角形光纖光柵(31)的長波長端連接在四端口環(huán)形器端口 (13) 上；三角形光纖光柵(32)的短波長端連接在四端口環(huán)形器端口 (12)上。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵 衰減器，其特征在于緊貼在調(diào)節(jié)器(2)上的三角形光纖光柵(32)的反射率 從短波長到長波長線性增加，三角形光纖光柵(32)短波長連接在環(huán)形器端口(12)上；三角形光纖光柵(32)長波長端與三角形光纖光柵(31)長波長端 相連接；三角形光纖光柵(31)的反射率從短波長到長波長線性減少。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光 柵衰減器，其特征在于緊貼在調(diào)節(jié)器(2)上的三角形光纖光柵(32)的反射 率從短波長到長波長線性增加，三角形光纖光柵(32)的短波長端與耦合器端 口 (13)連接；三角形光纖光柵(31)的反射率從短波長到長波長線性減少， 三角形光纖光柵(31)的長波長端與三角形光纖光柵(32)的長波長端連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有濾波功能的全光纖無色散可調(diào)光纖光柵衰減器，適用于光纖通信、光纖傳感、交通信息工程及微波光子等領域。由環(huán)形器或耦合器、三角形光纖光柵(31)、三角形光纖光柵(32)、調(diào)節(jié)器(2)構成；兩個三角形光纖光柵中的任意一個緊貼在調(diào)節(jié)器上，三角形光纖光柵的反射率一個從短波長到長波長線性增加，另一個從短波長到長波長線性減少，三角形光纖光柵窄帶反射，實現(xiàn)濾波功能，兩個三角形光纖光柵反接的，色散抵消；用調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)三角形光纖光柵，使之反射譜向長波長移動或者短波長移動，輸出端的功率發(fā)生變化，實現(xiàn)可調(diào)衰減的功能。
文檔編號G02B6/02GK101363945SQ20081022423
公開日2009年2月11日 申請日期2008年10月14日 優(yōu)先權日2008年10月14日
發(fā)明者寧提綱, 帆 張, 王春燦, 祁春慧, 董小偉, 麗 裴, 譚中偉, 乂 阮 申請人:北京交通大學