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光濾波器(薄膜型,長周期光柵,FBG光柵)光譜特性比較 2020-09-10

一、 光濾波器

1. 光濾波器是用來進行波長選擇的儀器,它可以從眾多的波長中挑選出所需的波長,而除此波長以外的光將會被拒絕通過。它可以用于波長選擇、光放大器的噪聲濾除、增益均衡、光復用/解復用。

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的光學薄膜。通常由多層薄膜構成。

常見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區,一個區中的光不能通過(截止區),而另一區中的光能充分通過(通帶區)。典型的截止濾光片有短通濾光片(只允許短波光通過)和長通濾光片(只允許長波光通過),它們均為多層介質膜,具有由高折射率層和低折射率層交替構成的周期性結構。

帶通濾光片只允許較窄波長范圍的光通過,常見的是法布里-珀羅型濾光片,它實質上是一個法布里-珀羅標準具(見法布里-珀羅干涉儀)。具體結構為: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,兩金屬層構成了法布里-珀羅標準具的兩塊平行板。

B)衍射型:

光纖光柵濾波器:是一種光無源器件,利用光纖材料的光敏性,在纖芯內產生沿纖芯軸向的折射率周期變化,從而形成永久性空間的相位光柵,其作用實質是在纖芯內形成一個窄帶的(透射或反射)濾波器或反射鏡。

根據光柵周期的長短,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),另一種是長周期光柵(周期一般在幾十到幾百微米之間)。

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


二、產品介紹

1.1540nm三端口保偏帶通光纖濾波器

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本公司的光纖濾波器采用了薄膜型結構,通過輸入光纖的光束首先被準直后通過帶通濾波片,然后重新被聚焦到輸出光纖中.

圖片1.png

產品特點:

● 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  

● 穩定工作特性


產品應用:

● 光纖放大器

● WDM & DWDM 系統

● 光纖激光器 


2. 1550nm長周期光纖光柵濾波器(裸光纖 中間刻有長周期光柵)

產品特點:

● 插入損耗小,帶寬寬可達 50nm

● 后向反射低,反射率>95%  

● 與偏振無關                    

● 對外界環境變化的反映靈敏度高,制作簡單


產品應用:

● EDFA增益均衡器

● WDM通道隔離器


3. 可調諧FBG濾波器

IMG_6709-999.jpg

產品特點:

● 極窄的濾波帶寬0.07nm 

● 寬波長可調諧范圍:10nm  

● 超高信噪比可達100dB

● 極好的濾波響應

● 超低插損


產品應用:

● 光信號選擇與過濾

● 背景噪聲抑制 

● 可調諧激光器等 


三、操作過程

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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,測試透射光譜

2、光纖濾波器反射端接到光譜儀,測試反射光譜


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   長周期光柵濾波器

操作步驟:

1、長周期光纖光柵是裸纖,兩端連接裸纖適配器。

2、1550nm SLD 臺式光源輸出端連接三端口環形器1端口,2端口通過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、由于光纖光柵相當于反射鏡,所以把光纖三端口環形器3端口連接光譜儀,可以觀察反射光譜


圖片4.png

長周期光柵濾波器

操作步驟:

1、長周期光纖光柵是裸纖,兩端連接裸纖適配器。

2、1550nm SLD 臺式光源輸出端連接三端口環形器1端口,2端口通過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、由于光纖光柵相當于反射鏡,所以把光纖三端口環形器3端口連接光譜儀,可以觀察反射光譜


四、測試光譜結果對比

     

長周期光柵濾波器透射端                                                                                     長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


     圖片10.png

FBG光柵濾波器反射端                                                                                     FBG光柵濾波器透射端


結論:通過光譜圖的對比,我們可以看到,FBG濾波器相當于反射型帶通濾波器,長周期光柵濾波器相當于透射型帶阻濾波器。









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