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光纖濾波�
閱讀�3616�(shí)間:2016-12-29 14:16:32

前言

  我們都知道光耦合器或者光�(fù)用器是把不同波長(zhǎng)的光�(fù)用到一根光纖中�,不同的波長(zhǎng)傳載著不同的信息。那么在接收�,我�?cè)鯓硬拍軓墓饫w中分離出所需的波�(zhǎng)�?這就要用到光濾波。光濾波器是用來(lái)�(jìn)行波�(zhǎng)選擇的儀�,它可以從眾多的波長(zhǎng)中挑選出所需的波�(zhǎng),而除此波�(zhǎng)以外的光將會(huì)被拒絕通過(guò)。它可以用于波長(zhǎng)選擇、光放大器的噪聲濾除、增益均�、光�(fù)�/解復(fù)��

分類

  光纖濾波器是波分�(fù)�(WDM)光通信系統(tǒng)和傳感系�(tǒng)中基本的�(guān)鍵器件之一。波�(zhǎng)可調(diào)諧、插人損耗低、與光纖通信系統(tǒng)易于集成的全光纖可調(diào)諧濾波器,正受到科研工作者的青睞。根�(jù)光的干涉和衍射原理實(shí)�(xiàn)光纖濾波的方法很�,已經(jīng)�(shè)�(jì)出了多種光纖濾波器結(jié)�(gòu)。包�:
  (1)基于禍合器的光纖濾波�:如拋光非平衡光纖藕合�、級(jí)�(lián)熔錐光纖藕合�、非�(duì)稱雙芯光纖藕合器��
  (2)基于光纖光柵的光纖濾波器:有兩種光纖濾波器已實(shí)�(xiàn)商業(yè)�,即Bargg光柵濾波器和�(zhǎng)周期光柵濾波器閣,此外還有基于呢啾相移光纖光柵濾波器等�
  (3)基于光纖干涉儀的光纖濾波器:Fabry-Perot干涉儀、非平衡Mach-Zehnder干涉儀�
  Michelson干涉儀等光纖濾波器�
  (4)基于聲光�(diào)制機(jī)制的聲光濾波器等�
  常規(guī)光纖及光纖光柵的濾波器種類繁�,但因其結(jié)�(gòu)變化�,仍不能滿足實(shí)際需�。微�(jié)�(gòu)光纖(MoF)以其�(dú)特的性能如無(wú)截止單模傳輸困、小模場(chǎng)面積與高非線性v、大模場(chǎng)面積�、高雙折射〔婦及當(dāng)子帶隙效�(yīng)�,一�(jīng)出現(xiàn)便引起了人們的廣泛�(guān)�。研究表�,以微�(jié)�(gòu)光纖為基本元件的光濾波器,為研制新型光纖濾波器注人了新的設(shè)�(jì)理念,并且有望使濾波器的設(shè)�(jì)與研制達(dá)到一�(gè)新的水平�

折疊濾波器的一般分�

  濾波器的分類方式較多,常見的一般分類方法有:
  從頻帶區(qū)域選擇上劃分
  濾波器大致可分為低通濾波器(LPF)、高通濾波器(HPF)、帶通濾波器(BPF)和帶阻濾波器
  從濾波寬窄范圍上劃分
  濾波器又可分為窄帶濾波器(Narorwbandfilter)和寬帶濾波器(Broadbandfilter),通常�(rèn)為帶寬小�0.8nm的為窄帶濾波�,大于100nm的為寬帶濾波�。隨著對(duì)濾波器性能要求的不斷提高以及應(yīng)用范圍的不斷�(kuò)�,近些年又出現(xiàn)了超窄帶濾彼�(Ult--arnarrowbandfilter)。和超寬帶濾波器(Ultra一broadbandfilter),它們的帶寬分別�(dá)到小�1pm和大�200nm的標(biāo)�(zhǔn),這無(wú)疑是�(duì)濾波器濾波范圍的�(jìn)一步窄化和�(kuò)�,從而其性能也隨之得到�(jìn)一步提�。需要指出的�,許多器件盡管不被稱為濾波�,但因其具有與濾波器相似的特�,故亦�(yīng)將其歸類為濾波器范疇,例如,光開�(guān)、光�(diào)制器、干涉儀、光柵等�

折疊濾波器的原理及用�

  根據(jù)光干涉和衍射原理�(shè)�(jì)而成的光纖濾波器主要用來(lái)濾除信號(hào)中無(wú)用的頻率(波長(zhǎng))成分。例�,中心波長(zhǎng)�1550nm的窄帶信�(hào),其中包含較大范圍其他波長(zhǎng)信號(hào)干擾�
  正是由于濾波器可以實(shí)�(xiàn)上述濾波�(guò)�,使得光纖濾波器在諸如WDM光纖通信系統(tǒng)和光纖傳感系�(tǒng)中有著廣泛的�(yīng)用。一些以光纖為基本元件研制的光纖濾波器也可用于氣體的高精度定�(biāo)、光纖激光器中的波長(zhǎng)選擇、光相干層析技�(shù)(OCT)以及具有特殊光譜函數(shù)的新型光�(xué)系統(tǒng)等中。例�,窄帶帶通濾波器可用作激光器,寬帶帶通濾波器可用于能量補(bǔ)�,寬帶帶阻濾波器可用于摻餌光纖放大�(EDFA)增益平坦�。因其應(yīng)用方面有所不同,故對(duì)濾波器中心響�(yīng)波長(zhǎng)、帶寬和峰值功率等的要求亦有差��

折疊類型

  �(gòu)成光纖濾波器的結(jié)�(gòu)�(shè)�(jì)有多種選�,常見的有基于Sganac雙折射環(huán)�、藕合器�、光纖光柵型、級(jí)�(lián)光纖或光柵型、級(jí)�(lián)高雙折射光纖�(huán)鏡型等口�,這些類型的光纖濾波器都具有各自的濾波區(qū)域、濾波范圍以及可�(diào)諧范�。其�,采用�(jí)�(lián)方式�(shè)�(jì)光纖濾波器是一種新的方法。級(jí)�(lián)的概�,是指將光�(xué)元件(如光�、光柵、禍合器�)按照一定拼接方�(如順次串�(lián)、空間并�(lián)以及混合拼接�)�(gòu)成光纖濾波器的設(shè)�(jì)新方�。這種新方法為�(shè)�(jì)新型可調(diào)諧光纖濾波器提供了更為寬闊的空間以及靈活的自由度�
  通過(guò)選擇不同的級(jí)�(lián)元件,或者采取不同的�(jí)�(lián)方式,可以有效�(kuò)大光纖濾波器的設(shè)�(jì)自由�,�(jìn)一步豐富光纖濾波器的設(shè)�(jì)�(jié)�(gòu)。并�,�(duì)不同的光纖或光柵等級(jí)�(lián)元件的某些光譜特性�(jìn)行選擇或整合,可設(shè)�(jì)并研制出�(jié)�(gòu)新穎、性能�(yōu)異的�(jí)�(lián)式新型高性能可調(diào)諧光纖濾波器。例�,根據(jù)�(shí)際需�,采用�(jí)�(lián)方式可以�(shè)�(jì)并研制諸如帶通型、帶阻型、邊緣型濾波�、超寬帶濾波�、超窄帶濾波器以及通道濾波器等�

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