專利名稱：對脈沖光多次濾波的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對脈沖激光濾波的的裝置，具體是一種基于光纖布拉格光柵和光纖環(huán)形腔對脈沖光多次濾波的裝置。
背景技術(shù)：
布拉格光纖光柵(FBG)是利用光纖的光敏特性，通過在紫外光照射產(chǎn)生光致折射率變化，在纖芯上形成周期性的折射率調(diào)制分布，從而對入射光波中與之匹配的頻率分量產(chǎn)生相干反射。光纖光柵的這種波長選擇特性使得其成為光纖器件中一種重要的無源器件，在光纖通信和光纖傳感領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，在光纖通信領(lǐng)域可利用光纖光柵構(gòu)成光纖濾波器、光纖激光器、波分復(fù)用系統(tǒng)等；在光纖傳感領(lǐng)域，由于外界參量的變化會引起光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化，進(jìn)而導(dǎo)致光纖光柵光譜特性變化，因而可以實(shí)現(xiàn)外界參量的傳感。
布拉格光纖光柵周期在微米數(shù)量級，濾波帶寬通常在0. 2nm至2nm左右，是目前光通信領(lǐng)域最常用的光纖濾波器。最簡單的布拉格光纖光柵濾波裝置就是把一只光纖光柵直接連接到3dB光纖耦合器上，但是由于兩次通過耦合器，濾波后的信號損耗達(dá)6dB以上。基于光纖環(huán)形器和FBG構(gòu)成的濾波裝置具有較低的信號損耗，因此應(yīng)用較廣泛，但這種濾波裝置只能進(jìn)行一次濾波，濾波后的邊帶抑制比僅為18dB左右，這一缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用，不能滿足濾波邊帶抑制比要求在40dB以上的特殊場合應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于在解決現(xiàn)有的基于光纖環(huán)形器和FBG的濾波裝置邊帶抑制比太差的問題，提出一種對脈沖光多次濾波實(shí)現(xiàn)高邊帶抑制比的裝置，濾波后的邊帶抑制比可以達(dá)到40dB以上。本發(fā)明包括光纖稱合器、光纖環(huán)形器、布拉格光纖光柵、單模光纖、摻館光纖放大器和電光開關(guān)。光纖稱合器I的一個輸入端與入射脈沖光光源相連，輸出端與光纖環(huán)形器的第一端口 2-1相連，光纖環(huán)形器的第二端口 2-2與布拉格光纖光柵3的一端相連，光纖環(huán)形器的第三端口 2-3與單模光纖4的一端相連，單模光纖的另一端與摻餌光纖放大器5的輸入端相連，摻館光纖放大器的輸出端與電光開關(guān)6的輸入端相連，電光開關(guān)的一個輸出端6-1與光纖耦合器的另一個輸入端相連，電光開光的另一個輸出端6-2為整個裝置的輸出端。本發(fā)明的工作原理是，一定寬度的脈沖光經(jīng)過光纖耦合器的一個輸入端，從光纖環(huán)形器的第一端口入射，由光纖環(huán)形器的第二端口進(jìn)入FBG，滿足布拉格反射波長條件X0=2neff A的光被反射,其中為布拉格波長，nrff為光纖傳播模式的有效折射率，A為光
M T
柵周期。布拉格反射光從光纖環(huán)形器的第三端口出射，進(jìn)入單模光纖產(chǎn)生延時r=一，其中
C
T為一次濾波的延時時間，L為光纖長度，n為光纖折射率，C為真空中的光速。延時之后的布拉格反射光經(jīng)過摻館光纖放大器放大，補(bǔ)償傳輸損耗和濾波損耗。當(dāng)光開光置于輸出端口 6-2時,脈沖光直接輸出，完成一次濾波，當(dāng)光開光置于輸出端口 6-1時,濾波后的脈沖光再次由光纖耦合器進(jìn)入濾波光路，循環(huán)上述過程，通過多次濾波達(dá)到提高邊帶抑制比的目的。本發(fā)明中，所述的單模光纖為200m至2Km的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖G652。本發(fā)明中，所述的脈沖光的脈寬為IOns至I ii s，重復(fù)頻率小于lOKHz，光功率小于5mW。本發(fā)明中，所述的光開關(guān)為響應(yīng)時間小于IOns的快速電光開關(guān)或者聲光開關(guān)。以上所述所有的連接介質(zhì)均為單模光纖。
本發(fā)明中，所述的單模光纖起到延時作用，脈沖光在光纖中產(chǎn)生的延時為
權(quán)利要求
1.一種對脈沖光濾波的裝置，其特征是包括光纖耦合器(I)、光纖環(huán)形器(2)、布拉格光纖光柵(3)、單模光纖(4)、摻館光纖放大器(5)、電光開關(guān)(6);光纖稱合器(I)的一個輸入端與入射脈沖光光源相連，輸出端與光纖環(huán)形器的第一端口(2-1)相連,光纖環(huán)形器的第二端口(2-2)與布拉格光纖光柵(3)的一端相連，光纖環(huán)形器的第三端口(2-3)與單模光纖(4)的一端相連，單模光纖的另一端與摻餌光纖放大器(5)的輸入端相連，摻餌光纖放大器的輸出端與電光開關(guān)(6)的輸入端相連，電光開關(guān)的一個輸出端(6-1)與光纖I禹合器的另一個輸入端相連，電光開光的另一個輸出端(6-2)為整個裝置的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種對脈沖光濾波的裝置，其特征在于，所述的單模光纖(4)為200m 一 2Km的單模通訊光纖G652。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種對脈沖光濾波的裝置，其特征在于，所述的電光開關(guān)(6)為響應(yīng)時間在Ins 一 I μ s的快速電光開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對脈沖光多次濾波的裝置，包括光纖耦合器、光纖環(huán)形器、布拉格光纖光柵、單模光纖、摻餌光纖放大器和電光開關(guān)。脈沖光通過光纖環(huán)形器第一端口入射，由第二端口進(jìn)入布拉格光纖光柵，滿足布拉格波長條件的光被反射，若反射光由環(huán)形器第三端口返回延時光纖產(chǎn)生時延，再經(jīng)摻餌光纖放大器后通過電光開光輸出，則構(gòu)成帶通濾波器；若反射光由環(huán)形器第三端口射出，而透射光由環(huán)形器第二端口進(jìn)入延時光纖，并經(jīng)摻餌光纖放大器后通過電光開關(guān)輸出，則構(gòu)成帶阻濾波器。該濾波裝置可通過控制電光開關(guān)使得濾波后的光再次進(jìn)入光路循環(huán)，多次濾波。本發(fā)明原理簡單，邊帶抑制比高。
文檔編號G02F1/365GK102662288SQ20121016023
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者張在宣, 李小瑞, 王劍鋒, 金尚忠, 龔華平 申請人:中國計量學(xué)院