一種具有低色散的光學(xué)梳狀濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的光學(xué)梳狀濾波器，包括有沿光路輸入方向依次設(shè)置的輸入器、第一λ/2相位延遲片、第一偏振分光器；沿反射光路依次設(shè)置第一λ/4相位延遲片、第一反射片；沿透射光路依次設(shè)置第二λ/4相位延遲片、第一GT腔；沿光路輸出方向依次設(shè)置第二λ/2相位延遲片、第二偏振分光器；沿第二偏振分光器的反射光路依次設(shè)置第三λ/4相位延遲片、第二GT腔；沿第二偏振分光器的透射光路依次設(shè)置第四λ/4相位延遲片；第二反射片；沿第二偏振分光器的輸出光路依次設(shè)置第三λ/2相位延遲片、第四λ/2相位延遲片、奇偶信道偏振分光器、輸出器；上述的光學(xué)梳狀濾波器能夠?qū)崿F(xiàn)兩次濾波；且能夠補(bǔ)償兩次濾波產(chǎn)生的色散。
【專利說明】一種具有低色散的光學(xué)梳狀濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光通訊器件【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種具有低色散的光學(xué)梳狀濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，根據(jù)國際通信聯(lián)盟(ITU)的規(guī)定，信道的間隔都在IOOHz或200Hz，若想要對原系統(tǒng)進(jìn)行低價擴(kuò)容，人們首選光學(xué)梳狀濾波器，因?yàn)樗梢栽俨桓淖冊性O(shè)備和系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過改變信道間隔的方法來進(jìn)行。光學(xué)梳狀濾波器的功能是將一列等間隔的光波信號通過擴(kuò)大信道間隔而交替分為奇數(shù)和偶數(shù)信道兩列信號，信道間隔變?yōu)樵瓉淼膬杀?，即解?fù)用；或?qū)闪行盘柾ㄟ^縮小信道間隔而復(fù)用為一列。由于光學(xué)梳狀濾波器可以再不更換原有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)容，節(jié)省了開支。因此，光學(xué)梳狀濾波器對現(xiàn)有光通信波分復(fù)用系統(tǒng)的升級，有著十分重要的作用。目前制作梳狀濾波器的技術(shù)主要有:1.基于雙折射晶體偏振光干涉行；2.基于玻璃片偏振光干涉型；3.基于邁克爾遜-GT腔干涉儀型(Michelson-Gires-Tournois Interferometer,簡稱 MGTI 型)；4.基于雙折射 GT 腔偏振光干涉型(BirefringentGires-TournoisInterfermeter,簡稱 BGTI 型)。
[0003]其中，基于雙折射GT腔偏振光干涉型的梳狀濾波器，其色散在通帶內(nèi)幾乎為零，因而被廣泛應(yīng)用于40G系統(tǒng)。但此種結(jié)構(gòu)，包括雙折射晶體，成本較高，而且需要使用兩種以上的晶體來實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償，工藝更為復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種節(jié)約成本、體積小型化的偏振光干涉型的梳狀濾波器。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本實(shí)用新型提供一種具有低色散的光學(xué)梳狀濾波器，包括有沿光路輸入方向依次設(shè)置的輸入器(1-1)、第一 λ /2相位延遲片(2-1)、第一偏振分光器(4-1);沿第一偏振分光器(4-1)的反射光路上依次設(shè)置第一 λ/4相位延遲片(3-1)、第一反射片(5-1);沿第一偏振分光器(4-1)的透射光路上依次設(shè)置第二 λ/4相位延遲片(3-2)、第一 GT腔(6-1);沿第一偏振分光器(4-1)的光路輸出方向依次設(shè)置第二 λ/2相位延遲片(2-2)、第二偏振分光器(4-2);沿第二偏振分光器(4-2)的反射光路依次設(shè)置第三λ/4相位延遲片(3-3)、第二 GT腔(6-2);沿第二偏振分光器(4-2)的透射光路依次設(shè)置第四λ/4相位延遲片(3-4);第二反射片(5-2);沿第二偏振分光器(4-2)的輸出光路依次設(shè)置第三λ/2相位延遲片(2-3)、第四λ/2相位延遲片(2-4)、奇偶信道偏振分光器(1-3)、輸出器(1-2)。
[0006]其中，優(yōu)選實(shí)施方式為:輸入器(1-1)包括有第一光纖準(zhǔn)直器(8-1)、第一偏振分束器(7-1)、第一折光棱鏡(9-1)依次設(shè)置。其中,優(yōu)選實(shí)施方式為:輸出器(1-2)包括有第二偏振分束器(7-2 )、第二折光棱鏡(9-2 )、第二光纖準(zhǔn)直器(8-2 )、第三光纖準(zhǔn)直器(8-3 )。
[0007]其中，優(yōu)選實(shí)施方式為:第一偏振分光器(4-1)、第二偏振分光器(4-2)由PBS棱鏡構(gòu)成，且PBS棱鏡的對角面上鍍有PBS膜。[0008]其中，優(yōu)選實(shí)施方式為:第一 λ/4相位延遲片(3-1)、第二 λ/4相位延遲片(3-2)、第三λ/4相位延遲片(3-3)、第四λ/4相位延遲片(3-4)均采用石英波片，且其光軸方向均設(shè)置為45°。
[0009]其中，優(yōu)選實(shí)施方式為:第一 λ/2相位延遲片(2-1)、第二 λ/2相位延遲片(2-2)、第三λ/2相位延遲片(2-3)及第四λ/2相位延遲片(2-4)均采用石英波片，且其中第一 λ/2相位延遲片(2-1)的光軸方向設(shè)置為22.5° ,第四λ/2相位延遲片(2-4)的光軸方向設(shè)置為45°。
[0010]其中，優(yōu)選實(shí)施方式為:第一 GT腔(6-1)的FSR設(shè)置為IOOGHz，并且第二 GT腔(6-2)的FSR設(shè)置為第一 GT腔(6-1)的FSR的二分之一。
[0011]實(shí)施本實(shí)用新型的具有低色散的光學(xué)梳狀濾波器，具有以下有益效果:1.基于雙折射GT腔偏振光干涉型的梳狀濾波器，能夠?qū)崿F(xiàn)兩次濾波；2.利用光路產(chǎn)生相反的色散來補(bǔ)償兩次濾波產(chǎn)生的色散,從而做到帶寬內(nèi)色散小于20ps/nm ；3.降低生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步說明。
[0013]圖1為本實(shí)用新型的低色散的光學(xué)梳狀濾波器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2a為輸入器1-1的結(jié)構(gòu)。
[0015]圖2b為輸出器1-2的結(jié)構(gòu)。
[0016]圖3為本實(shí)用新型的低色散的光學(xué)梳狀濾波器的光路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型具有低色散的光學(xué)梳狀濾波器的工作原理做進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1所示，具有低色散的光學(xué)梳狀濾波器，包括有:沿光路輸入方向依次設(shè)置的輸入器1-1、第一 λ /2相位延遲片2-1、第一偏振分光器4-1 ;沿第一偏振分光器4-1的反射光路上依次設(shè)置第一 λ /4相位延遲片3-1、第一反射片5-1 ;沿第一偏振分光器4-1的透射光路上依次設(shè)置第二 λ/4相位延遲片3-2、第一 GT腔6-1 ;沿第一偏振分光器4-1的光路輸出方向依次設(shè)置第二 λ/2相位延遲片2-2、第二偏振分光器4-2。沿第二偏振分光器4-2的反射光路依次設(shè)置第三λ /4相位延遲片3-3、第二 GT腔6-2 ;沿第二偏振分光器4_2的透射光路依次設(shè)置第四λ /4相位延遲片3-4 ;第二反射片5-2 ;沿第二偏振分光器4-2的輸出光路依次設(shè)置第三λ/2相位延遲片2-3、第四λ/2相位延遲片2-4、奇偶信道偏振分光器1-3、輸出器1-2。
[0019]上述的光學(xué)兀器件可設(shè)置在一塊底板上，底板可以是金屬材料，也可以是玻璃材料；也可通過光膠連接，使結(jié)構(gòu)更緊湊。
[0020]圖2a是輸入器1-1的結(jié)構(gòu),所述輸入器1_1包括有第一光纖準(zhǔn)直器8_1、第一偏振分束器7-1、第一折光棱鏡9-1依次設(shè)置。圖2b是輸出器1-2的結(jié)構(gòu),所述輸出器1-2包括有第二光纖準(zhǔn)直器8-2、第二偏振分束器7-2、第二折光棱鏡9-2、第三光纖準(zhǔn)直器8-3。
[0021]請同時參考圖3，圖3為本實(shí)用新型的低色散的光學(xué)梳狀濾波器的光路結(jié)構(gòu)示意圖。輸入器1-1的光學(xué)結(jié)構(gòu)將光束分解成光纖I Ia和12a兩束偏振光,且偏振光I Ia和12a的偏振方向互相垂直。在光線Ila進(jìn)入輸出器1-2前變成兩束光Ilb和12b，其中光束Ilb和12b的偏振方向互相垂直,光束Ilb和12b經(jīng)由輸出器1_2的第二偏振分束器7_2、第二折光棱鏡9-2后，由第二光纖準(zhǔn)直器8-2輸出；在光線12a進(jìn)入輸出器1_2前變成兩束光Ilc和12c，其中光束Ilc和12c的偏振方向互相垂直，光束Ilc和12c經(jīng)由輸出器1_2的第二偏振分束器7-2、第二折光棱鏡9-2后，由第三光纖準(zhǔn)直器8-3輸出。
[0022]本實(shí)用新型所述的第一偏振分光器4-1和第二偏振分光器4-2均由PBS棱鏡構(gòu)成，所述PBS棱鏡可以是正方體。所述的PBS棱鏡的對角面上鍍有PBS膜。如圖1所示，第一偏振分光器4-1的對角面鍍有PBS膜，該對角面垂直于紙面，和紙面的交線就是圖中第一偏振分光器4-1的斜線；第二偏振分光器4-2與第一偏振分光器4-1相同，在此不再贅述。
[0023]所述的第一 λ /4相位延遲片3-1、第二 λ /4相位延遲片3-2、第三λ /4相位延遲片3-3、第四λ/4相位延遲片3-4均采用石英波片，且其光軸方向設(shè)置為45°。同樣的，第一 λ /2相位延遲片2-1、第二 λ /2相位延遲片2-2、第三λ /2相位延遲片2-3及第四λ /2相位延遲片2-4均采用石英波片，且其中第一 λ /2相位延遲片2-1的光軸方向設(shè)置為22.5°，第四λ/2相位延遲片2-4的光軸方向設(shè)置為45°。
[0024]對于50G/100GHZ的光學(xué)梳狀濾波器，第一 GT腔6_1的FSR設(shè)置為IOOGHz，并且第
二GT腔6-2的FSR設(shè)置為第一 GT腔6-1的FSR的二分之一。
[0025]在本實(shí)用新型中，輸入器1-1和輸出器1-2用于光束的發(fā)射和接收；第一 λ /4相位延遲片3-1、第二 λ/4相位延遲片3-2、第三λ/4相位延遲片3-3、第四λ/4相位延遲片3-4、第一 λ /2相位延遲片2-1、第二 λ /2相位延遲片2-2、第三λ /2相位延遲片2_3及第四λ/2相位延遲片2-4都是用于產(chǎn)生相位延遲以達(dá)到改變光束偏振態(tài)的效果；第一偏振分光器4-1和第二偏振分光器4-2用于該變偏振光的傳播路徑,不同偏振態(tài)的光束或者發(fā)生反射或者發(fā)生透射；第一 GT腔6-1和第二 GT腔6-2分別用于產(chǎn)生附加色散和干涉濾波的作用。
[0026]任一偏振光可分解為互相垂直的兩個同位相的線偏振光,垂直于入射面(主平面)和平行于入射面(主平面)兩個方向，垂直于入射面(主平面)為s波(用圓圈內(nèi)有X的符號表示)，平行于入射面(主平面)為P波(用圓圈內(nèi)有-的符號表示)。圖1所示的光路具體描述如下，光線經(jīng)過輸入器1-1輸出，輸出光被分解成兩束偏振方向互相垂直的線偏振光，即光線Ila和12a，其中光線Ila為s波，光線12a為p波，進(jìn)入第一 λ/2相位延遲片2_1后，其中，光線IIa被分解為s波和P波,進(jìn)入第一偏振分光器4-1,其中s波經(jīng)由第一偏振分光器4-1反射進(jìn)入第一 λ /4相位延遲片3-1，再進(jìn)入第一反射片5-1，經(jīng)第一反射片5-1反射回來后再經(jīng)過第一 λ/4相位延遲片3-1變成P波，然后再入射到第一偏振分光器4-1 ;同時P波經(jīng)由第一偏振分光器4-1透射到第二 λ /4相位延遲片3-2，再進(jìn)入第一 GT腔6-1，經(jīng)第一 GT腔6-1反射回來后再經(jīng)過第二 λ /4相位延遲片3-2變成s波，然后再入射到第一偏振分光器4-1。同樣,對光線12a來說,經(jīng)過第一 λ/2相位延遲片2-1后同樣被分解為s波和P波，與光線Ila的光程相同，再次不再贅述。此時，經(jīng)由第一偏振分光器4-1的光束既有s波又有P波，光束再經(jīng)由第二 λ /2相位延遲片2-2，進(jìn)入第二偏振分光器4-2。光束進(jìn)入第二偏振分光器4-2,其中s波經(jīng)由第二偏振分光器4-2反射進(jìn)入第三λ/4相位延遲片3-3，再進(jìn)入第二 GT腔6-2，經(jīng)第二 GT腔6_2反射回來后再經(jīng)過第三λ /4相位延遲片3-3變成P波，然后再入射到第二偏振分光器4-2 ;同時P波經(jīng)由第二偏振分光器4-2透射到第四λ /4相位延遲片3-4，再進(jìn)入第二反射片5-2，經(jīng)第二反射片5-2反射回來后再經(jīng)過第四λ/4相位延遲片3-4變成s波，然后再入射到第二偏振分光器4-2。此時，經(jīng)由第二偏振分光器4-2的光束既有s波又有P波，光束再由第三λ /2相位延遲片2-3后，進(jìn)入第四λ /2相位延遲片2-4后，再進(jìn)入奇偶信道偏振分光器1-3 ;經(jīng)由奇偶信道偏振分光器1-3后，再經(jīng)由第三λ /2相位延遲片2-3，此時光束中既包含s波又包含P波，再經(jīng)由第二偏振分光器4-2、第二 λ /2相位延遲片2-2、第一偏振分光器4-1后由輸出器1-2輸出。
[0027]實(shí)施本實(shí)用新型的具有低色散的光學(xué)梳狀濾波器，具有以下有益效果:1.基于雙折射GT腔偏振光干涉型的梳狀濾波器，能夠?qū)崿F(xiàn)兩次濾波；2.利用光路產(chǎn)生相反的色散來補(bǔ)償兩次濾波產(chǎn)生的色散,從而做到帶寬內(nèi)色散小于20ps/nm ；3.降低生產(chǎn)成本。
[0028]以上所述者，僅為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例而已，并非用于限制本實(shí)用新型的范圍，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所作的等效變化或修飾，皆為本實(shí)用新型所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種具有低色散的光學(xué)梳狀濾波器，其特征在于，沿光路輸入方向依次設(shè)置的輸入器(1-1)、第一 λ/2相位延遲片(2-1)、第一偏振分光器(4-1);沿第一偏振分光器(4-1)的反射光路上依次設(shè)置第一 λ/4相位延遲片(3-1)、第一反射片(5-1);沿第一偏振分光器(4-1)的透射光路上依次設(shè)置第二 λ/4相位延遲片(3-2)、第一 GT腔(6-1);沿第一偏振分光器(4-1)的光路輸出方向依次設(shè)置第二 λ/2相位延遲片(2-2)、第二偏振分光器(4-2);沿第二偏振分光器(4-2)的反射光路依次設(shè)置第三λ/4相位延遲片(3-3)、第二 GT腔(6-2);沿第二偏振分光器(4-2)的透射光路依次設(shè)置第四λ/4相位延遲片(3-4);第二反射片(5-2);沿第二偏振分光器(4-2)的輸出光路依次設(shè)置第三λ/2相位延遲片(2-3)、第四λ/2相位延遲片(2-4)、奇偶信道偏振分光器(1-3)、輸出器(1-2)。
2.一種如權(quán)利要求1所述的低色散的光學(xué)梳狀濾波器，其特征在于:所述輸入器(1-1)包括有第一光纖準(zhǔn)直器(8-1)、第一偏振分束器(7-1)、第一折光棱鏡(9-1)依次設(shè)置。
3.—種如權(quán)利要求1所述的低色散的光學(xué)梳狀濾波器，其特征在于:所述輸出器(1-2)包括有第二偏振分束器(7-2)、第二折光棱鏡(9-2)、第二光纖準(zhǔn)直器(8-2)、第三光纖準(zhǔn)直器(8-3)。
4.一種如權(quán)利要求1所述的低色散的光學(xué)梳狀濾波器，其特征在于:所述的第一偏振分光器(4-1)由PBS棱鏡構(gòu)成。
5.—種如權(quán)利要求1所述的低色散的光學(xué)梳狀濾波器，其特征在于:所述的第二偏振分光器(4-2)由PBS棱鏡構(gòu)成。
6.一種如權(quán)利要求4或5所述的低色散的光學(xué)梳狀濾波器，其特征在于:所述的PBS棱鏡的對角面上鍍有PBS膜。
7.—種如權(quán)利要求1所述的低色散的光學(xué)梳狀濾波器，其特征在于:所述的第一 λ/4相位延遲片(3-1)、第二 λ/4相位延遲片(3-2)、第三λ/4相位延遲片(3-3)、第四λ/4相位延遲片(3-4)均采用石英波片，且其光軸方向均設(shè)置為45 °。
8.—種如權(quán)利要求1所述的低色散的光學(xué)梳狀濾波器，其特征在于:第一 λ/2相位延遲片(2-1)、第二 λ/2相位延遲片(2-2)、第三λ/2相位延遲片(2-3)及第四λ/2相位延遲片(2-4)均采用石英波片，且其中第一 λ/2相位延遲片(2-1)的光軸方向設(shè)置為22.5°，第四λ/2相位延遲片(2-4)的光軸方向設(shè)置為45°。
9.一種如權(quán)利要求1所述的低色散的光學(xué)梳狀濾波器，其特征在于:第一 GT腔(6-1)的FSR設(shè)置為IOOGHz，并且第二 GT腔(6-2)的FSR設(shè)置為第一 GT腔(6-1)的FSR的二分之一 O
【文檔編號】G02B27/28GK203732814SQ201420124001
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】于濱, 黃曙亮, 王利, 華一敏, 李連城 申請人:昂納信息技術(shù)（深圳）有限公司