一種帶寬可調光濾波器組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶寬可調光濾波器組件，由光輸入單元，前端角度控制單元，濾波光柵，后端角度控制單元，光輸出單元構成。所述光輸入單元對輸入光進行準直和擴束，前端角度控制單元控制光束進入濾波光柵的角度，濾波光柵對光束進行分離并將各波長光按照角度進行分布，后端角度選擇單元對特定角度的光進行選擇傳向輸出單元，光輸出單元耦合進該光后對外輸出。本發(fā)明通過控制光束對濾波光柵的入射角度實現對濾波帶寬的連續(xù)可調，通過對濾波光柵濾出光進行選擇實現波長同時可調。
【專利說明】
-種帶寬可調光濾波器組件
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及光通信領域和光傳感領域，尤其設及一種帶寬可調光濾波器組件。
【背景技術】
[0002] 隨著光通信技術的發(fā)展，特別是DWDM技術的成熟和不斷進步，窄信道、高速率的通 信系統(tǒng)不斷誕生。光學濾波器是光通信和光傳感的基礎器件，是實現復雜功能的基本技術。 隨著未來技術的不斷發(fā)展，特別是智能化的需求增加，各種信道柵格可變的應用場景對濾 波器提出了帶寬可變的需求。
[0003] 同時調節(jié)帶寬和波長的濾波器為通信、傳感、物聯等領域提供了更多技術支撐，將 很多復雜和龐大的系統(tǒng)、機架簡化成為單元化、模塊化的設備，將大大降低使用成本和空間 成本。
[0004] 常見波長可調濾波器設計如圖2所示，運種方案中2-1為光輸入單元，2-2為濾波光 柵，2-3為角度控制單元，2-4為光輸出單元。運種濾波器通過濾波光柵2-2將混合光波分解 成各個單波長的光，各單波長的光會依照不同的角度從濾波光柵2-2出射。角度控制單元2- 3位于濾波光柵2-2后方，通過選擇相應角度，就能把相應波長的光進行輸送到光輸出單元 2-4，而其他波長的光會耗散在空氣當中，實現波長可調諧濾波器的功能。
[0005] 目前常見的帶寬可調技術都是基于液晶、或者光子晶體等高成本技術之上，對于 控制和工藝都提出了非常高的要求。
【發(fā)明內容】
[0006] 為了克服現有技術存在的缺陷和不足，本發(fā)明提出了一種帶寬與波長都可調諧的 光濾波器，通過本發(fā)明的技術革新，可W實現在波段范圍與帶寬范圍內濾出任意帶寬、任意 波長的光，本發(fā)明提出的設計方案采用了易于實現的角度控制單元，通過對濾波光柵的特 性使用達到了簡單、可靠的帶寬與波長調節(jié)。
[0007] 本發(fā)明采用如下技術方案實現：
[000引一種帶寬可調光濾波器組件，包括光輸入單元、前端角度控制單元、濾波光柵、后 端角度控制單元、光輸出單元，
[0009] 所述光輸入單元用于對輸入光進行準直和擴束，所述前端角度控制單元用于控制 光束進入濾波光柵的角度，所述濾波光柵用于對光束進行分離并將各波長光按照角度進行 分布，所述后端角度控制單元用于控制濾波光柵出射光束對光輸出單元的禪合，所述光輸 出單元用于禪合進該光后對外輸出。
[0010] 其中，所述光輸入單元與光輸出單元集成在一個單元上，記為集成光輸入、輸出單 J L O
[0011] 其中，所述集成光輸入、輸出單元，包括輸入光纖、輸出光纖、自聚焦透鏡及玻璃套 筒，所述輸入光纖、輸出光纖及自聚焦透鏡通過玻璃套筒連接在一起，且所述輸入光纖、輸 出光纖作為與外界連接的光輸入端與光輸出端位于玻璃套筒的一側，所述自聚焦透鏡位于 玻璃套筒的另一側。
[0012] 其中，所述前端角度控制單元和后端角度控制單元使用的是電機驅動鏡面轉動系 統(tǒng)。
[0013] 其中，所述電機驅動鏡面轉動系統(tǒng)，包括固定細桿、平面反射鏡、電機及驅動細桿， 所述平面反射鏡W固定細桿為軸轉動，所述驅動細桿與平面反射鏡連接，所述電機的前端 連接驅動細桿并通過電驅動控制驅動細桿沿其徑向進行伸縮。
[0014] 其中，所述后端角度控制單元和前端角度控制單元使用的是MEMS轉鏡。
[0015] 其中，所述MEMS轉鏡，包括娃基板、活動反射鏡、第一電極、第二電極，所述娃基板 是娃材質底板，所述活動反射鏡是鍛金的可W轉動的反射鏡，所述第一電極與第二電極是 用來加電的電極；當對第一電極、第二電極加電時，所述活動反射鏡的鏡面會沿其中軸進行 受控轉動。
[0016] 其中，所述光輸入單元和光輸出單元采用光纖插針與準直透鏡組合的方式，且所 述光纖插針位于準直透鏡前焦點處;其中，所述光纖插針可使用單忍或多忍插針，所述準直 透鏡可使用體透鏡或者自聚焦透鏡。
[0017] 其中，在濾波光柵前設置擴束系統(tǒng)對入射光進行擴束。
[0018] 其中，所述擴束系統(tǒng)采用擴束直角棱鏡或者多個棱鏡組合的形式，或者采用擴束 透鏡組;所述擴束透鏡組，包括擴束前透鏡、擴束后透鏡，所述擴束前透鏡的后焦點與擴束 后透鏡的前焦點重合。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點為：
[0020] 1、本發(fā)明實現方便，結構簡單:本發(fā)明主要在波長可調濾波器基礎上增加了帶寬 選擇的部分，結構簡單，技術控制方便；
[0021] 2、本發(fā)明成本低廉:本發(fā)明各個元件易于獲取，組裝工藝簡單，比其他方案具有明 顯成本優(yōu)勢；
[0022] 3、本發(fā)明在光通信的監(jiān)控、復用、光纖傳感等領域有著顯著作用和應用前景。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明的工作原理示意圖；
[0024] 圖2是波長可調諧濾波器的工作原理圖；
[0025] 圖3是帶寬可調諧濾波器的工作原理圖；
[0026] 圖4是本發(fā)明的一種優(yōu)選實例光路圖；
[0027] 圖5是本發(fā)明的輸入輸出單元舉例，集成光輸入、輸出單元結構圖；
[0028] 圖6是本發(fā)明的一種角度控制單元舉例，電機驅動鏡面轉動系統(tǒng)；
[0029] 圖7是本發(fā)明的一種角度控制單元舉例，MEMS轉鏡工作原理圖；
[0030] 圖8是本發(fā)明的另一種優(yōu)選實例光路圖；
[0031] 圖9是本發(fā)明的一種光路輸入、輸出單元舉例，光纖插針與準直透鏡組合；
[0032] 圖10是本發(fā)明的一種擴束系統(tǒng)舉例，直角棱鏡結構圖。
[0033] 圖11是本發(fā)明的另一種擴束系統(tǒng)舉例，透鏡組結構圖。
[0034] 其中；
[0035] 1-1、光輸入單元； 1-2、前端角度控制單元；
[0036] 1-3、濾波光柵； 1-4、后端角度控制單元；
[0037] 1-5、光輸出單元； 2-1、光輸入單元；
[0038] 2-2、濾波光柵； 2-3、角度控制單元；
[0039] 2-4、光輸出單元； 3-1、光輸入單元；
[0040] 3-2、角度控制單元； 3-3、濾波光柵
[0041] 3-4、光輸出單元； 4-1、集成光輸入、輸出單元；
[0042] 4-2、電機驅動鏡面轉動系統(tǒng)； 4-3、濾波光柵；
[0043] 4-4、MEMS 轉鏡； 5-1、輸入光纖；
[0044] 5-2、輸出光纖； 5-3自聚焦透鏡；
[0045] 5-4、玻璃套筒 6-1、固定細桿；
[0046] 6-2、平面反射鏡； 6-3、電機；
[0047] 6-4、驅動細桿 7-1、娃基板；
[004引7-2、活動反射鏡； 7-3、第一電極；
[0049] 7-4、第二電極； 8-1、帶準直的光輸入端；
[0050] 8-2、擴束系統(tǒng)； 8-3、前端角度控制單元；
[0051] 8-4、濾波光柵； 8-5、后端角度控制單元；
[0化2] 8-6、帶準直的光輸出端 9-1、光纖插針；
[0053] 9-2、準直透鏡； 10-1、擴束直角棱鏡；
[0054] 11-1、擴束前透鏡； 11-2、擴束后透鏡。
【具體實施方式】
[0055] 結合圖示詳細說明本發(fā)明的技術方案。
[0056] 根據高斯光束禪合效率的描述：
[0化7]
[005引式中Wl和w2為相互禪合的高斯光束束腰半徑，Zl和z2為軸向傳輸距離，A為波長，白 為兩束高斯光束形成的夾角，n為折射率。由于一束混合的光波W固定角度經光柵濾波后， 其衍射角度已經確定，根據式中描述，其禪合效率為固定值，即其濾波帶寬為固定值。
[0059] 本發(fā)明所公開的濾波器設計中，創(chuàng)造性提出了在光柵之前設置角度控制單元的思 路，通過控制入射混合光波進入光柵的角度來實現對帶寬的控制。
[0060] 根據光柵角分辨率的描述：
[0061]
[0062]式中A為波長，0為衍射光出射角，m為衍射級次。在一個固定的濾波系統(tǒng)中，m是光 柵的固有特性是固定值，0與入射光的角度相關。由該式可知，光束對光柵的入射角度改變， 會引起光柵角分辨能力的改變，導致相鄰波長的光之間夾角發(fā)生變化，引入上述高斯光束 禪合的公式可知，此時的濾波帶寬會發(fā)生改變。
[0063] 圖1是本發(fā)明的工作原理示意圖。如圖1所示，本發(fā)明所述的一種帶寬可調光濾波 器組件的基本結構，其包括五個部分，光輸入單元1-1、前端角度控制單元1-2、濾波光柵1- 3,后端角度控制單元1-4,光輸出單元1-5沿光路排列，所述光輸入單元1-1用于對輸入光進 行準直和擴束，所述前端角度控制單元1-2用于控制光束進入濾波光柵1-3的角度，所述濾 波光柵1-3用于對光束進行分離并將各波長光按照角度進行分布，所述后端角度控制單元 1-4用于控制濾波光柵1-3出射光束對光輸出單元1-5的禪合，所述光輸出單元1-5用于禪合 進該光后對外輸出。在實際的器件中，運五者應該固定在一個外部底板上或殼套中。
[0064] 實際工作時，一束混合光從光輸入單元1-1入射，經過前端角度控制單元1-2按照 選定的角度入射至濾波光柵1-3?；旌瞎馐袆榆壽E如圖1中粗線箭頭所示。濾波光柵1-3將 光束分開，后端角度控制單元1-4對某一特定角度的光進行了反射，被選中反射的光被輸出 至光輸出單元1-5中進行輸出，如圖1中實線箭頭所示，其他未被選中的光被消耗在空氣中 無法出射，如圖1中虛線箭頭所示。
[0065] 本發(fā)明提出的帶寬、波長同時可調的光濾波器組件是在波長可調濾波器的基礎上 增加帶寬可調單元構成，現結合圖2說明波長可調的原理，結合圖3說明帶寬可調的原理。
[0066] 如圖2所示，2-1為光輸入單元，2-2為濾波光柵，2-3是角度控制單元，2-4是光輸出 單元。濾波光柵2-2的功能是將一束混合的光波分解成不同波長的光，并依照光柵方程的描 述遵循不同的角度進行出射，經濾波光柵2-2后的光束在其后方空間內成扇形分布。當光輸 入單元2-1與濾波光柵2-2的夾角i固定時，濾波光柵2-2的分光作用是恒定的，即各波長的 光分離的角度是相同的，根據高斯光束禪合原理，各波長的光對應的帶寬也是一定的。經濾 波光柵2-2的光束，由角度控制單元2-3對角度進行篩選，成扇形分布光束有且僅有一支能 依照反射原理經角度控制單元2-3進入光輸出單元2-4進行輸出。在控制波長可調諧時，通 過轉動角度控制單元2-3,使角度控制單元2-3與濾波光柵2-2的夾角發(fā)生改變，能夠選擇不 同的光進入光輸出單元2-4,由此實現波長可調。在運種設計中各光波的帶寬是固定不可改 變的。
[0067] 如圖3所示，3-1為光輸入單元，3-2為角度控制單元，3-3為濾波光柵，3-4為光輸出 單元。由于角度控制單元3-2是可W轉變角度的控制單元，光輸入單元3-1出射的光會與濾 波光柵3-3形成各種不同的夾角。如圖3中所示，光輸入單元3-巧Ij角度控制單元3-2之間的 粗線箭頭表示光的傳播方向。在角度控制單元3-2處，實線箭頭表示一種角度，虛線箭頭表 示另一種角度。運兩種情況的光波經過濾波光柵3-3時，濾波光柵3-3后方空間的分散開的 光波會呈現出不同的帶寬，即濾波光柵3-3后方，實線箭頭代表的光與虛線箭頭代表的光帶 寬不一樣，而相同樣式箭頭表述的光具有相同的帶寬。需要說明的是，在運種設計中，角度 控制單元3-2每轉過一個角度時，濾波光柵3-3后的各光束角度分布會發(fā)生一次改變，當光 輸出單元3-4是固定角度時，光輸出單元3-4向外界輸出的波長會隨著角度控制單元3-2的 改變發(fā)生改變，也即選擇特定帶寬時波長不可控制。從圖3中看，就是實線箭頭代表的光最 終輸出的波長與虛線箭頭代表的光最終輸出的波長不一樣，運也意味著運樣的設計無法對 波長進行選擇。
[0068] 回到圖1所示的設計中，該設計將圖2與圖3的設計進行了融合和優(yōu)化，合并了重復 的單元，形成前端角度控制單元1-2、后端角度控制單元1-4兩個角度控制單元共存的設計。 在實際工作時，光經光輸入單元1-1入射至前端角度控制單元1-2時，由于前端角度控制單 元1-2可W進行角度轉動，控制了相對濾波光柵1-3的入射角，進而控制了濾波光柵1-3后方 出射光波的帶寬。然后后端角度控制單元1-4可W覆蓋濾波光柵1-3之后出射光波的全部空 間，可W針對需要的波長進行再一次選擇，整個過程可W認為前端角度控制單元1-2選擇帶 寬，后端角度控制單元1-4選擇波長，組合輸出特定波長特定帶寬的光。該結構集成了波長 可調濾波器(圖2)與帶寬可調濾波器(圖3)。
[0069] 相比于圖2的設計，圖1的設計增加了前端角度控制單元1-2,可W控制帶寬。相比 于圖3的設計，濾波光柵1-3的后方不是固定角度輸出，雖然濾波光柵1-3前方入射光的角度 改變還是會引起角度分布的改變，但是濾波光柵1-3后方的后端角度控制單元1-4可W覆蓋 全部的角度空間，能夠對全部的光波進行一次掃描，確定最終輸出的光波。
[0070] 所述光輸入單元1-1與光輸出單元1-5可集成在一個單元上，記為集成光輸入、輸 出單元4-1。圖4是一種優(yōu)選實例光路圖，下面結合該實例說明本發(fā)明工作過程。如圖4中所 示，包括集成光輸入、輸出單元4-1、電機驅動鏡面轉動系統(tǒng)4-2、濾波光柵4-3、MEMS轉鏡4- 4。
[0071] 所述集成光輸入、輸出單元4-1是一種自聚焦的準直系統(tǒng)，集成了輸入輸出光路， 具體結構剖面圖如圖5所示。所述集成光輸入、輸出單元4-1，包括輸入光纖5-1、輸出光纖5- 2、自聚焦透鏡5-3及玻璃套筒5-4,所述輸入光纖5-1、輸出光纖5-2及自聚焦透鏡5-3通過玻 璃套筒5-4連接在一起，且所述輸入光纖5-1、輸出光纖5-2作為與外界連接的光輸入端與光 輸出端位于玻璃套筒5-4的一側，所述自聚焦透鏡5-3位于玻璃套筒5-4的另一側。
[0072] 所述電機驅動鏡面轉動系統(tǒng)4-2為一種電機驅動鏡面轉角控制單元，具體設計如 圖6所示。所述電機驅動鏡面轉動系統(tǒng)4-2,包括固定細桿6-1、平面反射鏡6-2、電機6-3及驅 動細桿6-4，所述平面反射鏡6-2 W固定細桿6-1為軸轉動，所述驅動細桿6-4與平面反射鏡 6-2連接，所述電機6-3的前端連接驅動細桿6-4并通過電驅動控制驅動細桿6-4沿其徑向進 行伸縮。在實際使用時，電機6-3收到電驅動指令，控制驅動細桿6-4沿其徑向運動，平面反 射鏡6-2受到驅動細桿6-4的力沿固定細桿6-1所定的轉軸進行轉動。當電驅動信號反向時， 驅動細桿6-4反向運動，也會帶動平面反射鏡6-2向反向轉動。
[0073] 所述濾波光柵4-3是一個衍射濾波光柵，一束多波長的混合光束經過其后會在其 后方空間按照分開，各個波長的光依照角度進行分布，每一波長占據一個角度。
[0074] 所述MEMS轉鏡4-4是一個MEMS型反射鏡，其工作原理如圖7所示。所述MEMS轉鏡4- 4,其具有加電可W使鏡面轉動的功能。MEMS轉鏡4-4包括娃基板7-1、活動反射鏡7-2、第一 電極7-3、第二電極7-4,其中娃基板7-1是娃材質底板，活動反射鏡7-2是鍛金的反射鏡，其 可W轉動，第一電極7-3與第二電極7-4是用來加電的電極。當對第一電極7-3與第二電極7- 4加電時，活動反射鏡7-2鏡面與娃基板7-1之間會帶有不同極性的電荷，在運種不同極性電 荷作用下，活動反射鏡7-2鏡面會沿其中軸進行受控轉動。娃基板7-1是電信號接收單元，活 動反射鏡7-2是平面鏡。當電信號進行驅動時，活動反射鏡7-2發(fā)生轉動。
[0075] 圖4所示，設計實際工作時，光通過集成光輸入、輸出單元4-1進入，沿粗箭頭方向 入射到電機驅動鏡面轉動系統(tǒng)4-2,并經電機驅動鏡面轉動系統(tǒng)4-2選擇角度出射到濾波光 柵4-3上?；旌瞎馐洖V波光柵4-3后分散開，依角度成扇形分布。分散后的光投射到MEMS轉 鏡4-4所在空間，MEMS轉鏡4-4接受外部電信號控制選擇一個特定的角度，將某一光束垂直 反射回去，濾波光柵4-3后的實線箭頭表明了被選擇的光束行進的過程，虛線箭頭代表了未 被選擇的光耗散在空氣中。經MEMS轉鏡4-4反射的光由原路經濾波光柵4-3、電機驅動鏡面 轉動系統(tǒng)4-2進入集成光輸入、輸出單元4-1，過程如反向的箭頭所示，最終從集成光輸入、 輸出單元4-1另一根光纖對外輸出。
[0076] 該設計在原理圖基礎上將輸入輸出單元集成到一個簡單結構內，節(jié)省空間，而且 在反射光回到出射時多經過了一次光柵，濾波性能、譜型更加優(yōu)秀。
[0077] 圖8所示是另一種本發(fā)明的優(yōu)選實例光路圖，包括帶準直的光輸入端8-1、擴束系 統(tǒng)8-2、前端角度控制單元8-3、濾波光柵8-4、后端角度控制單元8-5、帶準直的光輸出端8- 6。該設計采用了擴束系統(tǒng)8-2，增強了濾波能力。
[0078] 圖8中帶準直的光輸入端8-1是輸入單元，具體結構如圖9所示。圖9是可W使用在 輸入單元或者輸出單元的一種準直方案，圖9中，9-1是光纖插針，9-2是準直透鏡，所述光輸 入單元1-1和光輸出單元1-5采用光纖插針9-1與準直透鏡9-2組合的方式構成，光纖插針9- 1處于準直透鏡9-2前焦點處。光纖插針9-1是由一種帶有細通孔的玻璃管和光纖構成，制作 時將光纖從玻璃管的細通孔中穿出，用膠水粘牢，再將突出玻璃管端面的光纖剪去，磨平端 面，拋光，鍛膜。其中，圖9中的準直透鏡9-2為一種雙面曲面的體透鏡，實際使用中可W使用 自聚焦透鏡進行替換，光纖插針9-1可使用單忍或多忍插針。該方案工作時，光從光纖進入， 從光纖插針9-1前端面出射，出射光依照高斯光束傳播原理一邊擴束一邊傳播到達準直透 鏡9-2處，由于光纖插針9-1位于準直透鏡9-2的前焦點處，根據透鏡準直原理，經準直透鏡 9-2的光束會調整成一束近平行的光束向后傳播。
[0079] 回到圖8,8-2是擴束系統(tǒng)，該擴束系統(tǒng)8-2可W采用圖10或者圖11的設計實現。
[0080] 圖10是用來擴束的直角棱鏡工作原理。10-1是一塊S角形狀的擴束直角棱鏡，長 的直角邊和斜邊都鍛有增透膜。當光垂直于擴束直角棱鏡10-1的直角邊入射時，光斑大小 不變，光束在擴束直角棱鏡10-1內行進至斜邊出射時，出射的光斑大小是光束在斜邊上的 截面，該截面比原光束光斑大，形成了擴束。需要說明的是可W使用多個棱鏡組合的形式按 照此方法累積形成更大倍率的擴束。本發(fā)明只作簡單描述，多個棱鏡組合使用情形應視為 該擴束系統(tǒng)8-2的一種特例。
[0081] 圖11是利用多個透鏡組成的擴束系統(tǒng)8-2。11-1是擴束前透鏡，11-2是擴束后透 鏡，擴束前透鏡11-1的后焦點與擴束后透鏡11-2的前焦點重合。根據透鏡對高斯光束的作 用，高斯光束在經過擴束前透鏡11-1與擴束后透鏡11-2組合的系統(tǒng)后光斑會W-定倍率進 行放大。
[0082] 回到圖8,8-3是前端角度控制單元，8-4是濾波光柵，8-5是后端角度控制單元，8-6 是帶準直的光輸出端。帶準直的光輸出端8-6采用與帶準直的光輸入端8-1相同的設計。前 端角度控制單元8-3、后端角度控制單元8-5采用的是圖7所示的MEMS轉鏡4-4,或者前端角 度控制單元8-3、后端角度控制單元8-5采用的是圖6所示的電機驅動鏡面轉動系統(tǒng)4-2。
[0083] 圖8所示的濾波器工作時，光從帶準直的光輸入端8-1進入濾波器，經過擴束系統(tǒng) 8-2擴大光斑，光斑增大后濾波曲線和帶寬特性會有增強。然后光到達前端角度控制單元8- 3,前端角度控制單元8-3控制光束針對濾波光柵8-4的入射角，W此決定經濾波光柵8-4后 的光的帶寬。此時經濾波光柵8-4之后的光束已經按照角度散開，全部光到達后端角度控制 單元8-5所在界面。由于帶準直的光輸出端8-6的角度已經固定，所W只有符合帶準直的光 輸出端8-6角度要求的光才能被禪合出射，而后端角度控制單元8-5可W通過轉動利用反射 定律將所需要波長的光禪合進入帶準直的光輸出端8-6要求的角度，從而選擇波長。
[0084]雖然本發(fā)明已經詳細地示出并描述了一個相關的特定的實施例參考，但本領域的 技術人員應該能夠理解，在不背離本發(fā)明的精神和范圍內，可W在形式上和細節(jié)上作出各 種改變，運些改變都將落入本發(fā)明的權利要求所要求的保護范圍。
【主權項】
1. 一種帶寬可調光濾波器組件，其特征在于:包括光輸入單元（1-1)、前端角度控制單 元(1-2)、濾波光柵(1-3)、后端角度控制單元(1-4)、光輸出單元(1-5)， 所述光輸入單元（1-1)用于對輸入光進行準直和擴束，所述前端角度控制單元（1-2)用 于控制光束進入濾波光柵（1-3)的角度，所述濾波光柵(1-3)用于對光束進行分離并將各波 長光按照角度進行分布，所述后端角度控制單元（1-4)用于控制濾波光柵(1-3)出射光束對 光輸出單元(1-5)的耦合，所述光輸出單元(1-5)用于耦合進該光后對外輸出。2. 根據權利要求1所述的一種帶寬可調光濾波器組件，其特征在于：所述光輸入單元 (1-1)與光輸出單元(1-5)集成在一個單元上，記為集成光輸入、輸出單元(4-1)。3. 根據權利要求2所述的一種帶寬可調光濾波器組件，其特征在于:所述集成光輸入、 輸出單元(4-1)，包括輸入光纖(5-1)、輸出光纖(5-2)、自聚焦透鏡(5-3)及玻璃套筒(5-4)， 所述輸入光纖(5-1)、輸出光纖(5-2)及自聚焦透鏡(5-3)通過玻璃套筒(5-4)連接在一起， 且所述輸入光纖(5-1)、輸出光纖(5-2)作為與外界連接的光輸入端與光輸出端位于玻璃套 筒(5-4)的一側，所述自聚焦透鏡(5-3)位于玻璃套筒(5-4)的另一側。4. 根據權利要求1所述的一種帶寬可調光濾波器組件，其特征在于:所述前端角度控制 單元(1-2)和后端角度控制單元(1-4)使用的是電機驅動鏡面轉動系統(tǒng)(4-2)。5. 根據權利要求4所述的一種帶寬可調光濾波器組件，其特征在于:所述電機驅動鏡面 轉動系統(tǒng)(4-2)，包括固定細桿(6-1)、平面反射鏡(6-2)、電機(6-3)及驅動細桿(6-4)，所述 平面反射鏡(6-2)以固定細桿(6-1)為軸轉動，所述驅動細桿(6-4)與平面反射鏡(6-2)連 接，所述電機(6-3)的前端連接驅動細桿(6-4)并通過電驅動控制驅動細桿(6-4)沿其徑向 進行伸縮。6. 根據權利要求1所述的一種帶寬可調光濾波器組件，其特征在于:所述后端角度控制 單元(1-4)和前端角度控制單元(1-2)使用的是MEMS轉鏡(4-4)。7. 根據權利要求6所述的一種帶寬可調光濾波器組件，其特征在于:所述MEMS轉鏡(4-4)，包括硅基板(7-1)、活動反射鏡(7-2)、第一電極(7-3)、第二電極(7-4)，所述硅基板(7- 1) 是硅材質底板，所述活動反射鏡(7-2)是鍍金的可以轉動的反射鏡，所述第一電極(7-3) 與第二電極(7-4)是用來加電的電極；當對第一電極(7-3)、第二電極(7-4)加電時，所述活 動反射鏡(7-2)的鏡面會沿其中軸進行受控轉動。8. 根據權利要求1所述的一種帶寬可調光濾波器組件，其特征在于：所述光輸入單元 (1-1)和光輸出單元(1-5)采用光纖插針(9-1)與準直透鏡(9-2)組合的方式，且所述光纖插 針(9-1)位于準直透鏡(9-2)前焦點處;其中，所述光纖插針(9-1)可使用單芯或多芯插針， 所述準直透鏡(9-2)可使用體透鏡或者自聚焦透鏡。9. 根據權利要求1所述的一種帶寬可調光濾波器組件，其特征在于:在濾波光柵（1-3) 前設置擴束系統(tǒng)(8-2)對入射光進行擴束。10. 根據權利要求9所述的一種帶寬可調光濾波器組件，其特征在于:所述擴束系統(tǒng)(8- 2) 采用擴束直角棱鏡(10-1)或者多個棱鏡組合的形式，或者采用擴束透鏡組； 所述擴束透鏡組，包括擴束前透鏡（11-1 )、擴束后透鏡（11-2)，所述擴束前透鏡（11-1) 的后焦點與擴束后透鏡（11 -2 )的前焦點重合。
【文檔編號】G02B6/293GK106019488SQ201610671441
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月16日
【發(fā)明人】謝卉, 屈文俊, 王敏, 周婷婷, 肖清明, 付浩軍
【申請人】武漢光迅科技股份有限公司