專利名稱：纖維光柵及使用它的纖維光學(xué)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及纖維光學(xué)元件，尤其是一種通過(guò)纖維中形成的復(fù)數(shù)微彎曲將沿纖維傳播的光模耦合入其它模的纖維光柵。
本發(fā)明還涉及光學(xué)設(shè)備，尤其是涉及使用上述具有非對(duì)稱模耦合特性的光柵的纖維光學(xué)設(shè)備，比如纖維光學(xué)濾波器、纖維光學(xué)偏振器、纖維光學(xué)波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器、纖維光學(xué)頻率移位器。
背景技術(shù)：
近來(lái)，纖維Bragg光柵在電子通訊、纖維傳感器、激光器等各種纖維光學(xué)設(shè)備方面的應(yīng)用不斷地增加。纖維Bragg光柵含有沿著光纖維的高低折射率范圍的周期堆積。光柵是通過(guò)將纖維芯暴露給強(qiáng)激光干涉圖而制成的，它具有反射窄波長(zhǎng)帶寬的光和透射所有該帶寬之外波長(zhǎng)的特性。其中央反射波長(zhǎng)等于纖維折射系數(shù)乘以光柵周期的2倍。例如，在1560nm下反射的光柵具有大約535nm的周期。大部分纖維Bragg光柵周期為幾百毫微米。
另一方面，長(zhǎng)周期纖維光柵具有數(shù)百微米的周期。該長(zhǎng)周期纖維光柵將沿光柵芯傳播的特定波長(zhǎng)光耦合入相同傳播方向的涂層模。該長(zhǎng)周期纖維光柵能夠起到帶阻濾波器的作用，因?yàn)楸获詈系耐繉幽：苋菀妆怀?。長(zhǎng)周期纖維光柵具有容易制作、降低制作成本、體積小等優(yōu)點(diǎn)。故在包括光學(xué)增幅器的增益補(bǔ)償濾波器等方面得到應(yīng)用。
以下，簡(jiǎn)要地說(shuō)明一下制作這種長(zhǎng)周期纖維光柵的常用方法。


圖1是利用單模光纖維感光性制作的常用纖維光柵的斷面圖。從原理上來(lái)說(shuō)，這一方法和制作纖維Bragg光柵的常用方法是一樣的。但是，該方法使用一種特殊光纖維，該光纖維含有一種因填加鍺或其它類似物而增強(qiáng)了感光性的纖維芯。
參考圖1，單模光纖維一側(cè)暴露于準(zhǔn)分子激光器的光10下，纖維芯20的暴露部30的分子結(jié)構(gòu)被變形，故暴露部30具有高折射系數(shù)。通過(guò)沿著纖維軸以均勻地分隔開(kāi)的激光照射纖維，就能夠獲得具有周期性地改變折射系數(shù)的單模纖維光柵40。該光柵將沿著光柵芯傳播的特殊波長(zhǎng)光耦合至涂層模。故此該光柵能起濾波器的作用。
圖2是另外一種利用雙模光纖維感光特性制作的常用纖維光柵的斷面圖。該雙模纖維光柵40’也同單模纖維光柵一樣的方式制作。纖維光柵40’能將基諧LP01模耦合入二級(jí)LP11模，因?yàn)楦哒凵湎禂?shù)域30’是沿纖維軸非對(duì)稱形成的。
但是，用這種方法制作的纖維光柵帶有時(shí)間一長(zhǎng)光柵消失的缺點(diǎn)。再有，由于其模耦合效率低，很難制成短纖維光柵。
纖維光柵是利用纖維芯中的摻雜物的溫度散射制作的。當(dāng)纖維芯被強(qiáng)加熱時(shí)，纖維芯膨脹被摻雜物熱散射所誘發(fā)。
圖3是制作這樣的纖維光柵的過(guò)程圖。參考圖3，光纖維芯22用來(lái)自大功率激光器的光12較大范圍地局部加熱形成芯部24。光12沿纖維軸周期性地掃描。為有效地局部加熱，可以配合大功率激光器使用凸透鏡C聚交光12?？梢圆捎秒娀》椒ㄈ〈す饧訜岱椒?。
但是，以這種方式制作的纖維光柵帶有這樣的缺點(diǎn)為提高芯熱膨脹效果要使用摻雜有氮等低分子量元素的特殊光纖維。
制作光纖維中，如果纖維在被施加張力的狀態(tài)下被冷卻，則由于芯和涂層之間的冷卻速度的差異，應(yīng)力將存在于制作成的纖維芯內(nèi)?？梢酝ㄟ^(guò)再加熱纖維、提高芯的折射系數(shù)來(lái)消除該應(yīng)力。纖維光柵可以利用上述現(xiàn)象制作。即，使用大功率激光器或電弧局部加熱光纖維能夠誘導(dǎo)折射率變化。
但是，這一方法適用于具有純凈的硅(而不是摻雜鍺或其它類似物)構(gòu)成的芯的光纖維。
眾所周知，利用兩個(gè)齒狀變形器所引入的纖維芯的密集地被分隔開(kāi)的微彎曲能夠?qū)⑿灸ｑ詈先胪繉幽；蚱渌！Ｔ谧兎N情況下，對(duì)稱芯模LP01能夠耦合入比如LP11、LP21、LP31這樣的非對(duì)稱模。因?yàn)檠乩w維軸產(chǎn)生了不對(duì)稱變形。
圖4是這種纖維光柵的示意圖。參考圖4，光纖維60被插入兩個(gè)帶重復(fù)齒的變形器50中。纖維60被施加于變形器50的壓力彎曲形成微彎曲。但是，利用這種方法制作的纖維光柵表現(xiàn)出由于施與變形器的壓力所帶來(lái)的不穩(wěn)定的功能特性。
因此，提出了另一方法，它可以獲得較好的重復(fù)變形的穩(wěn)定性。
圖5顯示了根據(jù)另一方法的產(chǎn)生纖維芯周期變形的過(guò)程圖。參考圖5，用CO2激光制成的溝G等間隔地形成，凹溝G被垂設(shè)于光纖維兩側(cè)的電極70的電弧A加熱。如電極70左側(cè)所示，被加熱的溝被熔融使纖維芯借表面張力變形。這種基于物理變形的方法可以應(yīng)用于所有類型的光纖維。但是，為在纖維上作成溝需要大功率激光。再者，在纖維上作成的溝會(huì)破壞完成的光柵的抗扭力、彎曲及類似負(fù)荷的總強(qiáng)度。如上所述，已有纖維光柵存在著性能差、制作過(guò)程復(fù)雜的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的開(kāi)示本發(fā)明目的在于提供一種改進(jìn)的能以簡(jiǎn)單的過(guò)程制作的纖維光柵。
本發(fā)明另一目的在于提供一種使用上述纖維光柵構(gòu)成的改進(jìn)的光學(xué)設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種在不同光模之間誘發(fā)耦合的纖維光柵，它包括一段光纖維；沿該段光纖維形成的若干階段式微彎曲，每一微彎曲都應(yīng)力釋放。
所說(shuō)微彎曲之間可以相隔基本上等于被耦合的各種模的一個(gè)拍長(zhǎng)度的周期間距，該微彎曲部的數(shù)量可以是預(yù)設(shè)的，以獲得完全模耦合。另外，所說(shuō)微彎曲可以不均勻的間隔相隔。
被所說(shuō)微彎曲施加的應(yīng)力能夠被向不同角度釋放。
所說(shuō)階段式微彎曲最好是在這樣一種狀態(tài)下通過(guò)局部加熱光纖維而形成的由作用于纖維一側(cè)的力而形成的機(jī)械應(yīng)力被施加于纖維上面。最好是，局部加熱是使用電弧發(fā)射裝置完成的。最好是，所說(shuō)微彎曲是以各種電弧強(qiáng)度被加熱的，以便于使應(yīng)力向不同角度釋放。
為達(dá)到本發(fā)明的另一目的，本發(fā)明提供了一種具有偏振相關(guān)模耦合關(guān)系的光纖維設(shè)備，它包括一段具有偏振相關(guān)有效折射系數(shù)的光纖維；
沿該段光纖維形成的若干階段式微彎曲；在該設(shè)備中，每一微彎曲都應(yīng)力釋放，所說(shuō)微彎曲之間相隔基本上等于任一偏振成份的兩個(gè)耦合模的一個(gè)拍長(zhǎng)度的周期間距。該光纖維是一種偏振保持光纖維或橢圓芯光纖維。該設(shè)備進(jìn)一步可以包括一種消除變換了偏振成份的模的模消除器。
能以上述纖維光柵實(shí)現(xiàn)的光學(xué)設(shè)備包括一個(gè)光纖維波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器，該濾波器包括一個(gè)借將一個(gè)彎曲聲波引入一個(gè)單模纖維而形成的聲頻光柵，該光柵具有預(yù)定波長(zhǎng)寬度和便于經(jīng)過(guò)光模變換的可調(diào)中心波長(zhǎng)；與所說(shuō)聲頻光柵串聯(lián)的纖維光柵，該纖維光柵包含有不與固有軸相對(duì)稱的模耦合，還具有比所說(shuō)聲頻光柵的模變換波長(zhǎng)寬度還要寬的模變換波長(zhǎng)寬度；消除經(jīng)過(guò)纖維光柵和聲頻光柵的不對(duì)稱模光的模消除器；這里，帶通濾波器僅僅通過(guò)理想波長(zhǎng)下的預(yù)定模變換波長(zhǎng)寬度的光。
使用于光纖維波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器的纖維光柵可以與上述的一樣。
能以上述纖維光柵實(shí)現(xiàn)的光學(xué)設(shè)備的另一例子是一種光纖維頻率移位器，其包括一個(gè)借將一個(gè)彎曲聲波引入一個(gè)單模纖維而形成的聲波光柵，該光柵產(chǎn)生模變換和通過(guò)光的頻率移位；與所說(shuō)聲頻光柵串聯(lián)的纖維光柵，該纖維光柵誘發(fā)不與固有軸相對(duì)稱的模耦合，以使不用頻率移位就可以使在所說(shuō)聲頻光柵中變換的?；謴?fù)為原模。
使用于光纖維頻率移位器的纖維光柵也可以與上述的一樣。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是利用單模光纖維感光性制作的通常纖維光柵的斷面圖。
圖2是利用雙模光纖維感光性制作的通常纖維光柵的斷面圖。
圖3是利用纖維芯熱膨脹制作另一種通常纖維光柵的過(guò)程圖。
圖4是誘發(fā)纖維芯周期變形的常用方法圖。
圖5是誘發(fā)纖維芯周期變形的另一種常用方法圖。
圖6A至6C是制作本發(fā)明纖維光柵的過(guò)程圖。
圖7是利用光學(xué)通信標(biāo)準(zhǔn)單模纖維制作的長(zhǎng)周期纖維光柵的濾波器光譜圖。
圖8是模耦合率相對(duì)于通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的雙模光學(xué)纖維模變換器的光波長(zhǎng)的曲線圖。
圖9是已知聲光光纖維設(shè)備的示意圖。
圖10是利用本發(fā)明纖維光柵和圖9所示聲光光纖維設(shè)備實(shí)現(xiàn)的光纖維波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器的示意圖。
本發(fā)明最佳實(shí)施例。
當(dāng)以n01表示纖維芯模LP01的有效折射系數(shù)、以nmn表示與芯模相耦合的模LPm的有效折射系數(shù)時(shí)，則纖維光柵周期Λ和模變換中心波長(zhǎng)λ之間的關(guān)系如下公式1所示[公式1]Λ＝1/(n01-nmn)對(duì)應(yīng)于特殊光纖維、理想模、理想波長(zhǎng)的光柵的周期必須選定為能產(chǎn)生理想的模耦合。但是，根據(jù)本發(fā)明的光纖維光柵，芯模只是被與一個(gè)非對(duì)稱模(例如LP11，LP21，LP31，......)模相耦合。
根據(jù)本發(fā)明的纖維光柵參考顯示本發(fā)明纖維光柵制作過(guò)程的圖6A至6C來(lái)說(shuō)明。
首先，在以下光纖維中選定合適的光纖維比如通常的通信標(biāo)準(zhǔn)光纖維、摻雜有特殊物質(zhì)的光纖維、偏振保持光纖維、橢圓芯光纖維、橢圓涂層光纖維、色散補(bǔ)償光纖維、色散變化光纖維、雙模光纖維。其次，剝?nèi)ス饫w維外皮，用兩個(gè)光纖維固定板固定光纖維。
這里，一定不要給固定的光纖維造成因彎曲而生成的誘發(fā)應(yīng)力。如果應(yīng)力存在，則應(yīng)該通過(guò)噴焰加熱光纖維的方式完全消除之。
如圖6A所示，固定板110在垂直于除去外皮的纖維100的軸的方向(T)上平動(dòng)，于是，對(duì)兩個(gè)固定板110和112之間誘發(fā)出由光纖維的階段差產(chǎn)生的應(yīng)力。在此，由彎曲而產(chǎn)生的應(yīng)力能夠通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)固定板110和112相互間的角度傳遞給光纖維。
當(dāng)給垂設(shè)于光纖維100兩側(cè)電極120提供預(yù)定電壓產(chǎn)生電弧時(shí)，與電弧相連部分的光纖維被熔融，如圖6所示，借助由階段差而產(chǎn)生的應(yīng)力在兩個(gè)固定板110、112之間的光纖維上形成階段式微彎曲B。
如果通過(guò)在光纖維的長(zhǎng)度方向上移動(dòng)電極反復(fù)地生成電弧的話，則如圖6C所示，能夠形成光柵周期為L(zhǎng)的纖維光柵。該光柵周期可以是不規(guī)則的，以能夠獲得理想濾波器光譜。
微彎曲重復(fù)地以相同于不同模之間的拍長(zhǎng)度的間距形成。但是，該微彎曲能夠以預(yù)定的數(shù)目形成以在不同模之間誘發(fā)理想的模變換。
微彎曲的模耦合效率可以通過(guò)以不同的方式消除微彎曲上的應(yīng)力而使之不同。為此，最好是用不同強(qiáng)度的電弧局部加熱光纖維形成微彎曲。
以下，敘述一下利用上述不規(guī)則纖維光柵實(shí)現(xiàn)的高效光學(xué)設(shè)備。
圖7是利用光學(xué)通信標(biāo)準(zhǔn)單模纖維制作的長(zhǎng)周期纖維光柵的濾波器光譜圖。長(zhǎng)周期纖維光柵是通過(guò)在600微米周期單模纖維上形成75個(gè)微彎曲而形成的。參考圖7，可以看到三個(gè)不同波長(zhǎng)下的陷波，這是芯模光在變換成不同的涂層模LP12，LP13，LP14之后全部被吸收于纖維外皮中這一光學(xué)損失的結(jié)果。濾波器中心波長(zhǎng)可以通過(guò)改變纖維光柵周期被移位。
圖8是模耦合率相關(guān)于通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的雙模光纖維模變換器的光波長(zhǎng)的曲線圖。模變換器是通過(guò)在515微米周期雙模光纖維上形成13個(gè)微彎曲而被制作成的。該雙模光纖維是特殊的，其在維持偏振的時(shí)候能夠傳播1300nmLP01和LP11的芯模。在1300nm附近能夠獲得超過(guò)28nm波長(zhǎng)范圍的99％以上的模變換效率。被變換的LP11模不是涂層模而是芯模，故光能夠無(wú)損失地在光纖維中傳播。這樣的雙模光纖維中的模變換完全是僅僅能夠以一個(gè)不對(duì)稱光柵所形成，通常的對(duì)稱光纖維光柵是無(wú)助于這種模變換的。
偏振保持光纖維用于產(chǎn)生芯模的兩個(gè)偏振的不同的有效折射系數(shù)。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的纖維光柵利用這種偏振保持光纖維制作時(shí)，光入射到該被制作的纖維光柵上面時(shí)，模變換波長(zhǎng)就如公式1所示一樣隨光偏振而變化。特殊波長(zhǎng)范圍通過(guò)將該偏振保持光纖維光柵的周期補(bǔ)償給一個(gè)偏振雙耦合模的拍波長(zhǎng)，能夠使模變換僅僅與一個(gè)偏振有關(guān)。但是，該偏振保持纖維光柵必須與另一偏振的雙耦合模的拍波長(zhǎng)有較大的差別。根據(jù)本發(fā)明的光纖維光柵因含有僅能夠消除模變換偏振的手段，可以用作光纖維偏振器。
在說(shuō)明光纖維波長(zhǎng)可調(diào)節(jié)帶通濾波器之前先說(shuō)明一下構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明光纖維波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器的聲光光纖維設(shè)備、光纖維設(shè)備。圖9是已知聲光光纖維設(shè)備的示意圖。參考圖9，第一通孔穿過(guò)玻璃錐230的尖端，第二和第三通孔分別穿過(guò)細(xì)圓柱形壓電設(shè)備240和金屬支持板250。使玻璃錐230、壓電設(shè)備240以及金屬支持板250相互連接，并使第一、第二及第三通孔被對(duì)準(zhǔn)。除去外皮的單模光纖維260穿過(guò)這些通孔。壓電設(shè)備240的一面與玻璃錐230的平坦面連接，另一面用導(dǎo)電粘接劑與金屬支持板250連接。玻璃錐230的尖端與光纖維260連接。交流電源270加于壓電設(shè)備240的兩端，提供一個(gè)可調(diào)頻交流電壓。當(dāng)通過(guò)給壓電設(shè)備240兩端加交流電壓在壓電設(shè)備中生成機(jī)械振動(dòng)時(shí)，它由玻璃錐230尖端傳遞給纖維260，于是沿光纖維、也即光纖維聲頻光柵產(chǎn)生微彎曲的波(W)。當(dāng)該光柵周期等于能通過(guò)光纖維260的兩個(gè)模、例如LP01和LP11模之間的拍波長(zhǎng)時(shí)，在兩模之間發(fā)生模變換。為便于在光纖維上產(chǎn)生帶有這一特殊周期的微彎曲，用帶有相應(yīng)于微彎曲的特殊頻率的交流電壓驅(qū)動(dòng)壓電設(shè)備240。模變換發(fā)生時(shí)，通過(guò)光纖維的光頻率也被該特殊頻率移位。當(dāng)彎曲的聲頻波的傳播距離被控制到大約10cm時(shí)，光柵的模變換波長(zhǎng)寬度變成幾毫微米。在使用聲頻光柵的聲光光纖維設(shè)備中，能以交流電壓頻率的變化容易地控制聲頻光柵的周期，以便也能夠容易地控制模變換波長(zhǎng)的中心。因此，該設(shè)備應(yīng)用于模變換器、波長(zhǎng)可調(diào)濾波器、頻率移位器以及光開(kāi)關(guān)等各種光學(xué)設(shè)備。
圖10是利用本發(fā)明纖維光柵和圖9所示聲光光纖維設(shè)備實(shí)現(xiàn)的光纖維波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器的示意圖。
參考圖10，聲光光纖維設(shè)備300和根據(jù)本發(fā)明的光纖維光柵310相串聯(lián)在一起。聲光光纖維設(shè)備300具有便于入射光模變換的預(yù)定波長(zhǎng)寬度和可調(diào)中心波長(zhǎng)。與聲光光纖維設(shè)備300連接的光纖維光柵310誘發(fā)與其固有軸不相對(duì)稱的模耦合，具有比聲光纖維設(shè)備300的模變換波長(zhǎng)寬度還要寬的模變換波長(zhǎng)寬度。所以，通過(guò)的光幾乎全部被光纖維光柵310變換成理想模。其中，僅僅是具有大約幾毫微米波長(zhǎng)寬度的預(yù)定波長(zhǎng)的光被聲光纖維設(shè)備300變換成LP01芯模。這里，通過(guò)附加消除LP01模以外光的手段能夠獲得帶通型濾波器光譜。毫無(wú)疑問(wèn)，透射光的頻率因彎曲聲波頻率增大或減小。
如果聲光光纖維設(shè)備300和根據(jù)本發(fā)明的光纖維光柵310具有相同模變換波長(zhǎng)寬度的話，透射光僅僅被不帶模變換的彎曲聲波的頻率所頻率移位。因此，光纖維波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器可作為光纖維頻率移位器使用，這種場(chǎng)合就不需要附加的模消除器。
通常的光纖維波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器和頻率移位器一直是使用雙模光纖維制作的。但是根據(jù)本發(fā)明，僅僅以單模光纖維即可制作，也不象使用雙模光纖維的場(chǎng)合，設(shè)備的偏振相關(guān)性大大降低。
如上所述，纖維光柵和使用它的光纖維設(shè)備能夠無(wú)需特殊光纖維而簡(jiǎn)單地制作。也可以利用纖維光柵的高效模耦合的優(yōu)點(diǎn)制作短光纖維設(shè)備。而且，根據(jù)設(shè)備的強(qiáng)機(jī)械耐久性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性，即便在長(zhǎng)期高溫狀態(tài)下也能防止光柵變性所造成的光纖維設(shè)備老化。尤其是，根據(jù)本發(fā)明的纖維光柵具有非對(duì)稱的模耦合特性，它能廣泛地應(yīng)用于光纖維陷波濾波器、光纖維偏振器、光纖維波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器、光纖維頻率移位器等。
權(quán)利要求
1.一種在不同光模之間誘發(fā)耦合的纖維光柵，它包括一段光纖維；沿該段光纖維形成的若干階段式微彎曲，每一微彎曲都應(yīng)力釋放。
2.按權(quán)利要求1所說(shuō)的纖維光柵，其中，所說(shuō)微彎曲之間相隔基本上等于被耦合的各種模的一個(gè)拍長(zhǎng)度的周期間距，該微彎曲部的數(shù)量是預(yù)設(shè)的，以獲得完全模耦合。
3.按權(quán)利要求1所說(shuō)的纖維光柵，其中，所說(shuō)微彎曲以不均勻的間隔相隔。
4.按權(quán)利要求1所說(shuō)的纖維光柵，其特征是所說(shuō)微彎曲應(yīng)力被向不同角度釋放。
5.按權(quán)利要求1所說(shuō)的纖維光柵，其中，所說(shuō)階段式微彎曲是在這樣一種狀態(tài)下通過(guò)局部加熱光纖維而形成的由作用于纖維一側(cè)的力而形成的機(jī)械應(yīng)力被施加于纖維上面。
6.按權(quán)利要求5所說(shuō)的纖維光柵，其中，局部加熱是使用電弧發(fā)射裝置完成的。
7.按權(quán)利要求6所說(shuō)的纖維光柵，其中，所說(shuō)微彎曲是以各種電弧強(qiáng)度被加熱的，以便于使應(yīng)力向不同角度釋放。
8.一種具有偏振相關(guān)模耦合關(guān)系的光纖維設(shè)備，它包括一段具有偏振相關(guān)有效折射系數(shù)的光纖維；沿該段光纖維形成的若干階段式微彎曲；其中，每一微彎曲都應(yīng)力釋放，所說(shuō)微彎曲之間相隔基本上等于任一偏振成份的兩個(gè)耦合模的一個(gè)拍長(zhǎng)度的周期間距。
9.按權(quán)利要求8所說(shuō)的光纖維設(shè)備，其中，所說(shuō)光纖維是一種偏振保持光纖維或橢圓芯光纖維。
10.按權(quán)利要求8所說(shuō)的光纖維設(shè)備，進(jìn)一步包括一種消除變換了偏振成份的模的模消除器。
11.一種光纖維波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器，包括一個(gè)借將一個(gè)彎曲聲波引入一個(gè)單模纖維而形成的聲頻光柵，該聲頻光柵具有預(yù)定波長(zhǎng)寬度和便于經(jīng)過(guò)光模變換的可調(diào)中心波長(zhǎng)；與所說(shuō)聲頻光柵串聯(lián)的纖維光柵，該纖維光柵誘發(fā)有不與固有軸相對(duì)稱的模耦合，它還具有比所說(shuō)聲頻光柵的模變換波長(zhǎng)寬度還要寬的模變換波長(zhǎng)寬度；消除經(jīng)過(guò)纖維光柵和聲頻光柵的不對(duì)稱模光的模消除器；其中，帶通濾波器僅僅通過(guò)理想波長(zhǎng)下的預(yù)定模變換波長(zhǎng)寬度的光。
12.按權(quán)利要求11所說(shuō)的光纖維波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器，其中，所說(shuō)纖維光柵包括一段光纖維；沿該段光纖維形成的若干階段式微彎曲，每一微彎曲都應(yīng)力釋放。
13.一種光纖維頻率移位器，其包括一個(gè)借將一個(gè)彎曲聲波引入一個(gè)單模纖維而形成的聲波光柵，該聲頻光柵產(chǎn)生模變換和通過(guò)光的頻率移位；與所說(shuō)聲頻光柵串聯(lián)的纖維光柵，該纖維光柵誘發(fā)不與其固有軸相對(duì)稱的模耦合，以使不用頻率移位就可以使在所說(shuō)聲頻光柵中變換的模恢復(fù)為原模。
14.按權(quán)利要求13所說(shuō)的光纖維頻率移位器，其中，所說(shuō)纖維光柵包括一段光纖維；沿該段光纖維形成的若干階段式微彎曲，每一微彎曲都應(yīng)力釋放。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在纖維中誘發(fā)復(fù)數(shù)微彎曲的纖維光柵。本發(fā)明還涉及使用上述具有非對(duì)稱模耦合特性的纖維光學(xué)設(shè)備,比如象纖維光學(xué)濾波器、纖維光學(xué)偏振器、纖維光學(xué)波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器、纖維光學(xué)頻率移位器。本發(fā)明顯示了極強(qiáng)的機(jī)械耐久性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性,即便在長(zhǎng)期高溫狀態(tài)下也能防止光柵變性所造成的光纖維設(shè)備老化。尤其是,根據(jù)本發(fā)明的纖維光柵具有非對(duì)稱的模耦合特性,它能廣泛地應(yīng)用于光纖維陷波濾波器、光纖維偏振器、光纖維波長(zhǎng)可調(diào)帶通濾波器、光纖維頻率移位器等。
文檔編號(hào)G02B6/34GK1272180SQ99800803
公開(kāi)日2000年11月1日 申請(qǐng)日期1999年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月9日
發(fā)明者金炳允, 黃仁玨 申請(qǐng)人:韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院, 圖南系統(tǒng)株式會(huì)社