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光滤波器的光谱特性比较--筱晓光子产品介绍④
2021-07-26

一、光滤波器


1,光滤波器是用来进行波长选择的仪器,它可以从众多的波长中挑选出所需的波长,而除此波长以外的光将会被拒绝通过。它可以用于波长选择、光放大器的噪声滤除、增益均衡、光复用/解复用。


2,分类

A)干涉型:滤波片式

滤波片:利用干涉原理只使特定光谱范围的光通过的光学薄膜。通常由多层薄膜构成。

常见干涉滤光片分截止滤光片和带通滤光片两类。

截止滤光片能把光谱范围分成两个区,一个区中的光不能通过(截止区),而另一区中的光能充分通过(通带区)。典型的截止滤光片有短通滤光片(只允许短波光通过)和长通滤光片(只允许长波光通过),它们均为多层介质膜,具有由高折射率层和低折射率层交替构成的周期性结构。

带通滤光片只允许较窄波长范围的光通过,常见的是法布里-珀罗型滤光片,它实质上是一个法布里-珀罗标准具(见法布里-珀罗干涉仪)。具体结构为:玻璃衬底上涂一层半透明金属层,接着涂一层氟化镁隔层,再涂一层半透明金属层,两金属层构成了法布里-珀罗标准具的两块平行板。


B)衍射型:

光纤光栅滤波器:是一种光无源器件,利用光纤材料的光敏性,在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期变化,从而形成永久性空间的相位光栅,其作用实质是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。

根据光栅周期的长短,光纤光栅可以分为两大类,一种是布拉格光栅也称为短周期光栅(周期小于1 μm),另一种是长周期光栅(周期一般在几十到几百微米之间

)。

长周期光栅的理论与布拉格光栅很相似,只不过布拉格光栅是使传输方向相反的导模发生耦合,属于反射型带通滤波器,而长周期光栅则是使导模耦合到包层模,属于透射型带阻滤波器。



二,产品介绍


1,1540nm三端口保偏带通光纤滤波器


微信图片_20210726091329.jpg


本公司的光纤滤波器采用了薄膜型结构,通过输入光纤的光束首先被准直后通过带通滤波片,然后重新被聚焦到输出光纤中。


微信图片_20210726091403.jpg


特点:
  • 宽通带范围 3dB通带带宽20nm

  • 低插入损耗 插入损耗小于0.6dB

  • 高通道隔离度

  • 稳定工作特性



应用:





2, 1550nm长周期光纤光栅滤波器(裸光纤,中间刻有长周期光栅)

特点:

  • 插入损耗小,带宽宽可达50nm

  • 后向反射低,反射率>95%

  • 与偏振无关

  • 对外界环境变化的反映灵敏度高,制作简单


应用:

  • EDFA增益均衡器

  • WDM通道隔离器


3,可调谐FBG滤波器




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特点:


极窄的滤波带宽0.07nm


宽波长可调谐范围:10nm


超高信噪比可达100dB


极好的滤波响应


超低插损




应用:


光信号选择与过滤


背景噪声抑制


可调谐激光器



二、操作过程



微信图片_20210726091452.jpg



带通光纤滤波器  




操作步骤:


1,1550nm SLD 光源连接光纤滤波器输入端,光纤滤波器输出端接到光谱仪,测试透射光谱;


2,光纤滤波器反射端接到光谱仪,测试反射光谱。



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 长周期光栅滤波器  



操作步骤:


1,长周期光纤光栅是裸纤,两端连接裸纤适配器;


2,1550nm SLD 台式光源输出端连接三端口环形器1端口,2端口通过法兰连接光纤一端的裸纤适配器,另一端连接光谱仪,观察透射光谱;


3.由于光纤光栅相当于反射镜,所以把光纤三端口环形器3端口连接光谱仪,可以观察反射光谱。



微信图片_20210726091545.jpg



可调谐FBG滤波器  




步骤:

1,最左边端口为输入端口,连接台式光源;

2,Drop端为反射输出端口,Out端为透射式输出端,连接光谱仪;

3,通过旋转滤波器上面的旋钮来调节应力,从而改变波长。


测试光谱结果对比



微信图片_20210726091617.jpg

  长周期光栅滤波器透射端  


微信图片_20210726091717.jpg



  长周期光栅滤波器反射端  


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  1540nm带通滤波器透射端  


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  1540nm带通滤波器反射端  


微信图片_20210726091834.png


  FBG光栅滤波器反射端  



微信图片_20210726091905.png



  FBG光栅滤波器透射端  



结论:通过光谱图的对比,我们可以看到,FBG滤波器相当于反射型带通滤波器,长周期光栅滤波器相当于透射型带阻滤波器。