光濾波器的光譜特性比較

一、光濾波器

1，光濾波器是用來(lái)進(jìn)行波長(zhǎng)選擇的儀器，它可以從眾多的波長(zhǎng)中挑選出所需的波長(zhǎng)，而除此波長(zhǎng)以外的光將會(huì)被拒絕通過(guò)。它可以用于波長(zhǎng)選擇、光放大器的噪聲濾除、增益均衡、光復(fù)用/解復(fù)用。

2，分類

A）干涉型：濾波片式

濾波片：利用干涉原理只使特定光譜范圍的光通過(guò)的光學(xué)薄膜。通常由多層薄膜構(gòu)成。

常見(jiàn)干涉濾光片分截止濾光片和帶通濾光片兩類。

截止濾光片能把光譜范圍分成兩個(gè)區(qū)，一個(gè)區(qū)中的光不能通過(guò)（截止區(qū)），而另一區(qū)中的光能充分通過(guò)（通帶區(qū)）。典型的截止濾光片有短通濾光片（只允許短波光通過(guò)）和長(zhǎng)通濾光片（只允許長(zhǎng)波光通過(guò)），它們均為多層介質(zhì)膜，具有由高折射率層和低折射率層交替構(gòu)成的周期性結(jié)構(gòu)。

帶通濾光片只允許較窄波長(zhǎng)范圍的光通過(guò)，常見(jiàn)的是法布里-珀羅型濾光片，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具（見(jiàn)法布里-珀羅(FP)干涉儀）。具體結(jié)構(gòu)為：玻璃襯底上涂一層半透明金屬層，接著涂一層氟化鎂隔層，再涂一層半透明金屬層，兩金屬層構(gòu)成了法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具的兩塊平行板。

B）衍射型：

光纖光柵濾波器：是一種光無(wú)源器件，利用光纖材料的光敏性，在纖芯內(nèi)產(chǎn)生沿纖芯軸向的折射率周期變化，從而形成勇久性空間的相位光柵，其作用實(shí)質(zhì)是在纖芯內(nèi)形成一個(gè)窄帶的（透射或反射）濾波器或反射鏡。

根據(jù)光柵周期的長(zhǎng)短，光纖光柵可以分為兩大類，一種是布拉格光柵也稱為短周期光柵（周期小于1 μm），另一種是長(zhǎng)周期光柵（周期一般在幾十到幾百微米之間

）。

長(zhǎng)周期光柵的理論與布拉格光柵很相似，只不過(guò)布拉格光柵是使傳輸方向相反的導(dǎo)模發(fā)生耦合，屬于反射型帶通濾波器，而長(zhǎng)周期光柵則是使導(dǎo)模耦合到包層模，屬于透射型帶阻濾波器。

二，產(chǎn)品介紹

1，1540nm三端口保偏帶通光纖濾波器

本公司的光纖濾波器采用了薄膜型結(jié)構(gòu),通過(guò)輸入光纖的光束首先被準(zhǔn)直后通過(guò)帶通濾波片,然后重新被聚焦到輸出光纖中。

• 寬通帶范圍 3dB通帶帶寬20nm

• 低插入損耗 插入損耗小于0.6dB

• 高通道隔離度

• 穩(wěn)定工作特性

• 光纖放大器

• WDM & DWDM 系統(tǒng)

• 光纖激光器

2， 1550nm長(zhǎng)周期光纖光柵濾波器（裸光纖，中間刻有長(zhǎng)周期光柵）

特點(diǎn)：

• 插入損耗小，帶寬寬可達(dá)50nm

• 后向反射低，反射率＞95%

• 與偏振無(wú)關(guān)

• 對(duì)外界環(huán)境變化的反映靈敏度高，制作簡(jiǎn)單

應(yīng)用：

• EDFA增益均衡器

• WDM通道隔離器

3，可調(diào)諧FBG濾波器

特點(diǎn)：

極窄的濾波帶寬0.07nm

寬波長(zhǎng)可調(diào)諧范圍：10nm

超高信噪比可達(dá)100dB

優(yōu)秀的濾波響應(yīng)

超低插損

應(yīng)用：

光信號(hào)選擇與過(guò)濾

背景噪聲抑制

可調(diào)諧激光器等

二、操作過(guò)程

帶通光纖濾波器  

操作步驟：

1，1550nm SLD 光源連接光纖濾波器輸入端，光纖濾波器輸出端接到光譜儀，測(cè)試透射光譜；

2，光纖濾波器反射端接到光譜儀，測(cè)試反射光譜。

 長(zhǎng)周期光柵濾波器  

操作步驟：

1，長(zhǎng)周期光纖光柵是裸纖，兩端連接裸纖適配器；

2，1550nm SLD 臺(tái)式光源輸出端連接三端口環(huán)形器1端口，2端口通過(guò)法蘭連接光纖一端的裸纖適配器，另一端連接光譜儀，觀察透射光譜；

3.由于光纖光柵相當(dāng)于反射鏡，所以把光纖三端口環(huán)形器3端口連接光譜儀，可以觀察反射光譜。

步驟：

1，最左邊端口為輸入端口，連接臺(tái)式光源；

2，Drop端為反射輸出端口，Out端為透射式輸出端，連接光譜儀；

3，通過(guò)旋轉(zhuǎn)濾波器上面的旋鈕來(lái)調(diào)節(jié)應(yīng)力，從而改變波長(zhǎng)。

三、測(cè)試光譜結(jié)果對(duì)比

  長(zhǎng)周期光柵濾波器透射端  

  長(zhǎng)周期光柵濾波器反射端  

  1540nm帶通濾波器透射端  

  1540nm帶通濾波器反射端  

  FBG光柵濾波器反射端  

  FBG光柵濾波器透射端  

結(jié)論：通過(guò)光譜圖的對(duì)比，我們可以看到，F(xiàn)BG濾波器相當(dāng)于反射型帶通濾波器，長(zhǎng)周期光柵濾波器相當(dāng)于透射型帶阻濾波器。