專利名稱：光學(xué)群組濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光纖通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及對光信號進行等帶寬梳狀濾波的光學(xué)梳狀濾波器的改進。
背景技術(shù)：
隨著信息通信的迅猛發(fā)展，語音、圖像、數(shù)據(jù)的信息交流的日益增多，尤其是因特網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，人們對寬帶通信提出了更高的要求。為了以低成本高質(zhì)量系統(tǒng)滿足人們對寬帶的需求，波分復(fù)用(WDM)和密集型波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)被發(fā)展了。為了進一步減小信道間隔，發(fā)展了光學(xué)梳狀濾波器技術(shù)。光學(xué)梳狀濾波器是將一路多波長光信號分成兩路，一路包含奇數(shù)路波長，另一路包含偶數(shù)路波長，信道間隔變?yōu)樵瓉淼膬杀?。目前光學(xué)梳狀濾波器技術(shù)有多種，如光纖馬赫-曾得(Mach-Zehnder)干涉儀型，偏振光干涉型等。其中一種光學(xué)梳狀濾波器包括分光器、全反射鏡、準直器及兩片反射鏡構(gòu)成一個G-T諧振腔。但是我們注意到由光學(xué)梳狀濾波器分成的兩路光信號中每個信道帶寬都相等(如100GHz，50GHz，25GHz，…)，因此，對傳輸速率40Gb/s時，帶寬利用不充分。
詳細內(nèi)容本實用新型的目的是針對光學(xué)梳狀濾波器的等信道帶寬濾波特點，在傳輸速率為40Gb/s的系統(tǒng)中，不能充分利用帶寬的問題，將提供一種新的光學(xué)群組濾波器結(jié)構(gòu)。
本實用新型如圖1所示包括分光器1、準直器2和準直器9，由反射鏡3、反射鏡4和反射鏡5組成一個級聯(lián)F-P諧振腔，由反射鏡6、反射鏡7和反射鏡8組成另一個級聯(lián)F-P諧振腔，準直器2輸出端面與分光器1成一定角度近鄰放置；反射鏡3置于分光器1反射光一側(cè)，并且反射鏡3的法線與分光器1成一定角度；反射鏡4置于反射鏡3的后面，且反射鏡4的法線與反射鏡3的法線平行，同時反射鏡4與反射鏡3之間的光程為1.5±0.03mm；反射鏡5置于反射鏡4的后面，且反射鏡5的法線與反射鏡4的法線平行，同時反射鏡5與反射鏡4之間的光程為3±0.05mm；反射鏡6置于分光器1透射光一側(cè)，分光器1使反射鏡6與準直器2相互對應(yīng)放置，且反射鏡6法線與分光器1成一定角度；反射鏡7置于反射鏡6的后面，且反射鏡7的法線與反射鏡6的法線平行，同時反射鏡7與反射鏡6之間的光程為1.5±0.03mm；反射鏡8置于反射鏡7的后面，且反射鏡8的法線與反射鏡7的法線平行，同時反射鏡8與反射鏡7之間的光程為1.5±0.03mm；準直器9置于分光器1另一側(cè)，且其法線與分光器1成一定角度。反射鏡3的反射率可選用≤0.12％，反射鏡4的反射率可在0.3％～7％范圍選擇，反射鏡5的反射率可選用≥99.98％，反射鏡6的反射率可選用≤1％，反射鏡7的反射率可在20％～31％范圍選擇，反射鏡8的反射率可選用≥99.98％。
本實用新型工作過程由準直器2出射的平行光經(jīng)分光器1被分成兩束光E1和E2，光束E1經(jīng)由反射鏡6、反射鏡7和反射鏡8構(gòu)成的諧振腔調(diào)相后被沿原路返回到分光器1，另一路光束E2經(jīng)由反射鏡3、反射鏡4和反射鏡5構(gòu)成的諧振腔調(diào)相后也沿原路返回到分光器1，這兩束光在分光器1上實現(xiàn)Michelson干涉則得到兩束不等帶寬的梳狀譜的濾波輸出光信號，一路奇數(shù)信道波長光信號Etrans耦合到準值器9，另一路偶數(shù)信道波長光信號Eref耦合到準值器2，從而實現(xiàn)了將一束光信號(λ1，λ2，λ3，λ4，λ5，λ6，…)分成了奇數(shù)波長(λ1，λ3，λ5，…)和偶數(shù)波長(λ2，λ4，λ6，…)兩束不等帶寬的光信號，信道間隔倍增，且其中一路適合于傳輸速率40Gb/s，另一路適合于傳輸速率10Gb/s，信道波形如圖2所示。反之則可將兩束奇數(shù)波長(λ1，λ3，λ5，…)和偶數(shù)波長(λ2，λ4，λ6，…)光信號合波成一束光信號(λ1，λ2，λ3，λ4，λ5，λ6，…)。
采用本實用新型的含有兩個級聯(lián)法布里-珀羅腔(F-P諧振腔)的Michelson干涉結(jié)構(gòu)解決了背景光學(xué)梳狀濾波器，不能充分利用帶寬的問題。本實用新型可根據(jù)實際信道間隔的不同需要選擇帶寬，當輸入的多波長光信號間隔為50GHz時，能夠?qū)崿F(xiàn)兩路信道間隔為100GHz的光信號輸出，其中一路帶寬為60GHz，用于實現(xiàn)傳輸速率40Gb/s，另一路帶寬為40GHz，用于實現(xiàn)傳輸速率10Gb/s，這樣在100GHz帶寬的信道上實現(xiàn)了平均傳輸速率50Gb/s，比一般的光學(xué)梳狀濾波器(帶寬100GHz分成兩組帶寬50GHz)提高10Gb/s。這樣既有效的減小了信道間隔，又充分的利用了帶寬。該結(jié)構(gòu)具有畸變小、一致性好、平坦帶寬寬和高隔離度等優(yōu)點。本實用新型可應(yīng)用于光通訊中波分復(fù)用系統(tǒng)、光上/下路復(fù)用器及光交叉互連，還可用于光學(xué)濾波等。


圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型的信道波形圖具體實施方式
如圖1所示分光器1可采用光學(xué)玻璃或石英作基底，在基底上鍍制50∶50強度的分光膜，例如分光器1采用直角立方棱鏡或其它器件；準直器2和準直器9與分光器1的角度可采用42°或45°或48°；反射鏡3、反射鏡4、反射鏡5、反射鏡6、反射鏡7和反射鏡8均采用平面反射鏡。反射鏡3的法線與分光器1的角度可采用42°或45°或48°；反射鏡6法線與分光器1成的角度可采用42°或45°或48°；反射鏡3、反射鏡4和反射鏡5分別采用滿足一定反射率要求的介質(zhì)薄膜或其他反射鏡。且反射鏡3和反射鏡4間的光程可采用1.47mm或1.5mm或1.53mm，反射鏡4和反射鏡5間的光程可采用1.45mm或1.5mm或1.55mm，其間隔層選用光纖通信波段透明超低膨脹材料(ULE)或空氣，以及一個腔間隔層用空氣作介質(zhì)，另一個間隔層用ULE材料。反射鏡6、反射鏡7、反射鏡8分別采用滿足一定反射率要求的介質(zhì)薄膜或其他反射鏡，且反射鏡6和反射鏡7間的光程可采用1.47mm或1.5mm或1.53mm，反射鏡7和反射鏡8間的光程可采用1.47mm或1.5mm或1.53mm，其間隔層選用光纖通信波段透明超低膨脹材料(ULE)或空氣，以及一個腔間隔層用空氣作介質(zhì)，另一個間隔層用ULE材料。
反射鏡3的反射率可選用0.12％或0.05％或0，反射鏡4的反射率可選用0.3％或2％或7％，反射鏡5的反射率可選用99.99％或99.985％或99.98％，反射鏡6的反射率可選用1％或0.5％或0.1％，反射鏡7的反射率可選用20％或25％或31％，反射鏡7的反射率可選用99.99％或99.985％或1。
權(quán)利要求1.光學(xué)群組濾波器，包括分光器1、準直器2和準直器9，其特征在于還包括由反射鏡3、反射鏡4和反射鏡5組成一個級聯(lián)F-P諧振腔，由反射鏡6、反射鏡7和反射鏡8組成另一個級聯(lián)F-P諧振腔，反射鏡3置于分光器1反射光一側(cè)，并且反射鏡3的法線與分光器1成一定角度；反射鏡4置于反射鏡3的后面，且反射鏡4的法線與反射鏡3的法線平行，同時反射鏡4與反射鏡3之間的光程為1.5±0.03mm；反射鏡5置于反射鏡4的后面，且反射鏡5的法線與反射鏡4的法線平行，同時反射鏡5與反射鏡4之間的光程為3±0.05mm；反射鏡6置于分光器1透射光一側(cè)，分光器1使反射鏡6與準直器2相互對應(yīng)放置，且反射鏡6法線與分光器1成一定角度；反射鏡7置于反射鏡6的后面，且反射鏡7的法線與反射鏡6的法線平行，同時反射鏡7與反射鏡6之間的光程為1.5±0.03mm；反射鏡8置于反射鏡7的后面，且反射鏡8的法線與反射鏡7的法線平行，同時反射鏡8與反射鏡7之間的光程為1.5±0.03mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)群組濾波器，其特征在于反射鏡3的反射率可選用≤0.12％，反射鏡4的反射率可在0.3％～7％范圍選擇，反射鏡5的反射率可選用≥99.98％，反射鏡6的反射率可選用≤1％，反射鏡7的反射率可在20％～31％范圍選擇，反射鏡8的反射率可選用≥99.98％。
專利摘要本實用新型屬于光纖通信中的光學(xué)群組濾波器，包括分光器、準直器2和9，由兩組反射鏡組成兩個級聯(lián)F－P諧振腔產(chǎn)生Michelson干涉，充分利用帶寬，減小了信道間隔，具有畸變小、一致性好、平坦帶寬寬和高隔離度。根據(jù)信道間隔的需要選擇帶寬，當輸入的多波長光信號間隔為50GHz時，實現(xiàn)兩路信道間隔為100GHz的輸出，一路帶寬60GHz，傳輸速率40Gb/s；另一路帶寬40GHz，傳輸速率10Gb/s；在100GHz帶寬的信道上實現(xiàn)了平均傳輸速率50Gb/s，與背景技術(shù)比提高10Gb/s。用于光通訊中波分復(fù)用系統(tǒng)、光上/下路復(fù)用器及光交叉互連、光學(xué)濾波。
文檔編號H04B10/12GK2583691SQ02241148
公開日2003年10月29日 申請日期2002年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月2日
發(fā)明者邵永紅, 姜耀亮, 錢龍生 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所