专利名称：一种光栅型的可调滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可调滤波器，特别是一种小型化光栅型的可调滤波器。
背景技术：
光滤波器(tunable filter)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。作为一种波长选择器件，光滤波器在光纤通信系统中发挥着越来越重要的作用。图1为目前100GHZ ITU波长的光信号的可调谐光滤波器10的光路图，如图1所/Jn:该可调谐光滤波器10包括信号输入端113,信号输出端111,聚焦兀件13,光栅15以及一个反射镜17，从信号输入端113输入的光信号经过聚焦元件13转换为平行光信号，该平行光信号射入光栅15表面经光栅15衍射后，射入反射镜17，经反射镜17反射后按原路返回，并最终输入至信号输出端111。通过旋转光栅15或者反射镜17，使其该光信号从信号输入端113输入到最后进入信号输出端111，中间两次通过光栅15。如果50GHZ ITU波长的光信号的可调滤波器采用上述100GHZ ITU波长的光信号的可调滤波器相同的光路结构，会导致所用的透镜直径更大，并且在反射转镜上的光斑尺寸也会变大，相应的反射转镜直径也必须加大，光斑尺寸增加导致光栅尺寸也会相应增大。而透镜、转镜以及光栅的直径增大必然导致器件整体高度增加，这不但会导致器件的通用性下降，而且最终器件的整体成本会高出100GHZ ITU波长的光信号的可调滤波器很多。
实用新型内容
鉴于此，有必要提供一种小型化、方便调节的光栅型可调滤波器。—种光栅型的可调滤波器，包括信号输入端，信号输出端，聚焦兀件，光栅，其特征在于:沿光路设置有输入、输出准直器、第一光栅、第一反射镜、扩束兀件、第二光栅、偏振旋转元件以及第二反射镜，所述第一反射镜为可转动的反射镜，通过可转动的反射镜改变第一光栅和第二光栅的入射角实现波长选择。其中，优选方案为:所述转动的反射镜为MEMS反射镜，或为具有与可转动的MEMS反射镜相同功能的反射镜，输入准直器入射光束依次通过第一光栅、MEMS反射镜、扩束元件、第二光栅、第二反射镜，借由输出准直器接收。其中，优选方案为:所述扩束元件为棱镜组或透镜组，或为棱镜组和透镜组的结合起到扩束功能的元件。其中，优选方案为:所述输入、输出准直器可由一双光纤或单光纤准直器替代。其中，优选方案为:所述偏振旋转元件设置为四分之一波片。其中，优选方案为:所述偏振旋转元件设置为法拉第旋转片。由于本实用新型采用小尺寸的MEMS反射镜，为了增加光栅色散次数通过扩束元件，第一光栅插于输入、输出准直器与MEMS反射镜之间进行预色散，可以使得第二光栅的尺寸不因MEMS反射镜转动而需要大尺寸，使其结构更加小型化，且使得滤波器的波形随波长的变化小。在第二光栅与第二反射镜之间增加一偏振旋转元件，使得第二次经过第一光栅和第二光栅的光束的偏振态与第一次经过第一光栅和第二光栅的光束的偏振态互相垂直。
下面接合附图对本实用新型的实施例进一步说明:图1为现有技术可调滤波器的光路图。图2为本实用新型一种光栅型的可调滤波器第一实施例的光路图。图3为本实用新型一种光栅型的可调滤波器第二实施例的光路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图2所示，为本实用新型一种光栅型的可调滤波器第一实施例的光路图，该可调滤波器20，包括双光纤准直器21，所述双光纤准直器21包括输入光纤211和输出光纤212，光路依次设有第一光栅22、第一反射镜23、三角棱镜24、第二光栅25、偏振旋转元件27以及第二反射镜26，所述第一光栅22接收输入光纤211输入的光束，将其近距离分成不同波长的光束，后借由第一反射镜23将上述依据不同波长分离小距离的光束反射至第二光栅25，所述第二光栅25将上述依据不同波长分离小距离的光束再次依据波长分离开，后分离出不同波长的光束后经由偏振旋转元件27改变光束的偏振态后借由第二反射镜26反射回依次经过偏振旋转兀件27、第二光栅25、三角棱镜24、第一反射镜23以及第一光栅22,后经由双光纤准直器21的输出光纤212接收。所述第一反射镜23用于根据需要调整到合适的角度来选择所需波长 的光信号；该微转动器231用来控制转动角度大小；该控制单元232用于输入电压大小信号到驱动单元233，该驱动单元233用于根据所接收到的电压大小信号控制微转动器231的转动角度大小。本实施例的光路原理为:使用时，从输入光纤211输入的光信号经过准直器内的透镜213转换为平行光信号,该平行光信号射入第一光栅22表面经光栅22衍射,衍射后的光信号依次经过第一反射镜23、三角棱镜24、第二光栅25、偏振旋转元件27再次衍射以及第二反射镜26的反射后再次经过，光信号按照原路返回，并最终输入至信号输出光纤212。该光信号从信号输入端211输入到最后进入信号输出端212。上述实施例中，输入光纤211和输出光纤212可采用双光纤尾纤形式，并且所述双光纤之间的间距可调。在本实施例中，双光纤的中心距为125 μ m。本实施例中所述三角棱镜24增加接收光束的色散角度。本实施例中所述偏振旋转元件27包括四分之一波片或者法拉第旋转片，对通过第二光栅25的光束的偏振态进行旋转。如图3为本实用新型一种光栅型的可调滤波器第二实施例的光路图，该可调滤波器30,包括双光纤准直器31,包括输入光纤311和输出光纤312,光路依次设有第一光栅32、第一反射镜33、透镜组34、第二光栅35、偏振旋转元件37以及第二反射镜36，所述第一光栅32接收输入光纤311输入的光束,将其近距离分成不同波长的光束，后借由第一反射镜33将上述依据不同波长分离小距离的光束反射至第二光栅35，所述第二光栅35将上述依据不同波长分离小距离的光束再次依据波长分离开，分离出不同波长的光束后经由偏振旋转元件37改变光束的偏振态后借由第二反射镜36反射回依次经过偏振旋转元件37、第二光栅35、透镜组34、第一反射镜33以及第一光栅32,后经由双光纤准直器31的输出光纤312接收。所述第一反射镜33用于根据需要调整到合适的角度来选择所需波长的光信号；该微转动器331用来控制转动角度大小；该控制单元332用于输入电压大小信号到驱动单元333，该驱动单元333用于根据所接收到的电压大小信号控制微转动器331的转动角度大小。本实施例的光路原理为:使用时，从输入光纤311输入的光信号经过准直器内的透镜313转换为平行光信号,该平行光信号射入第一光栅32表面经光栅32衍射,衍射后的光信号依次经过第一反射镜33、透镜组34、第二光栅25、偏振旋转元件37再次衍射以及第二反射镜34的反射后再次经过，光信号按照原路返回，并最终输入至信号输出光纤312。该光信号从信号输入端311输入到最后进入信号输出端312。上述实施例中，输入光纤311和输出光纤312可采用双光纤尾纤形式，并且所述双光纤之间的间距可调。在本实施例中，双光纤的中心距为125 μ m。本实施例中所述偏振旋转元件27包括四分之一波片或者法拉第旋转片，对通过第二光栅25的光束的偏振态进行旋转。由于本实用新型采用小尺寸 的MEMS反射镜，为了增加光栅色散次数通过三角棱镜24或透镜组34，第一光栅插于输入、输出准直器与MEMS反射镜之间进行预色散，可以使得第二光栅的尺寸不因MEMS反射镜转动而需要大尺寸，使其结构更加小型化，且使得滤波器的波形随波长的变化小。同时，由于在第二光栅与第二反射镜之间增加偏振旋转元件，使得第二次经过第一光栅和第二光栅的光束的偏振态与第一次经过第一光栅和第二光栅的光束的偏振态互相垂直。尽管结合优选实施方案具体介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种光栅型的可调滤波器，包括信号输入端，信号输出端，聚焦兀件，光栅，其特征在于:沿光路设置有输入、输出准直器、第一光栅、第一反射镜、扩束兀件、第二光栅、偏振旋转元件以及第二反射镜，所述第一反射镜为可转动的反射镜，通过可转动的反射镜改变第一光栅和第二光栅的入射角实现波长选择。
2.如权利要求1所述光栅型的可调滤波器，其特征在于:所述转动的反射镜为MEMS反射镜，或为具有与可转动的MEMS反射镜相同功能的反射镜，输入准直器入射光束依次通过第一光栅、MEMS反射镜、扩束兀件、第二光栅、第二反射镜,借由输出准直器接收。
3.如权利要求1所述光栅型的可调滤波器，其特征在于:所述扩束元件为棱镜组或透镜组，或为棱镜组和透镜组的结合起到扩束功能的元件。
4.如权利要求1所述光栅型的可调滤波器，其特征在于:所述输入、输出准直器可由一双光纤准直器替代。
5.如权利要求1所述光栅型的可调滤波器，其特征在于:所述输入、输出准直器可由一单光纤准直器替代。
6.如权利要求1所述光栅型的可调滤波器，其特征在于:所述偏振旋转元件设置为四分之一波片。
7.如权利要求1所 述光栅型的可调滤波器，其特征在于:所述偏振旋转元件设置为法拉第旋转片。
专利摘要本实用新型提供一种光栅型的可调滤波器，包括信号输入端，信号输出端，聚焦元件，光栅，沿光路设置有输入、输出准直器、第一光栅、第一反射镜、扩束元件、第二光栅、偏振旋转元件以及第二反射镜，通过可转动的第一反射镜改变第一光栅和第二光栅的入射角实现波长选择，且在第一光栅插于输入、输出准直器与MEMS反射镜之间进行预色散，使得第二光栅的尺寸不因可转动的反射镜转动而需要大尺寸，使其结构更加小型化，且可调滤波器的波形随波长的变化小，在第二光栅与第二反射镜之间增加一偏振旋转元件，使得第二次经过第一光栅和第二光栅的光束的偏振态与第一次经过第一光栅和第二光栅的光束的偏振态互相垂直。
文档编号G02B26/00GK203133391SQ20132010226
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者陈彬, 陈万英, 曹际龙 申请人:昂纳信息技术(深圳)有限公司