专利名称：一种基于微环谐振腔的选频滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光信息技术领域，具体涉及一种基于微环谐振腔的选频滤波器。
背景技术：
随着通信技术地高速发展，微环谐振滤波器受到技术人员的广泛关注和研究，在光通信技术领域中具有越来越重要的作用。微环谐振腔的半径很小(微米级别)，与光波长大小差不多，因此，其具有很高的可集成性。光在谐振腔内反复循环后从该结构的直通端(through)和下路端(drop)输出:当光波与谐振腔达到相位匹配时，光才能从系统的下路端输出，此时的光波波长便是谐振腔系统的谐振波长。而非谐振波长的光将从该结构的直通端输出，因此在直通端可以得到凹陷的传输曲线，从而实现了微环谐振腔的选频滤波功能；并且微环谐振腔波长选择具有很高的高灵敏度:即谐振腔有效折射率的微小变化就能引起输出波长的变化。然而，现有可调谐滤波器都存在各自的一些缺点，例如，AffG可调谐滤波器的调谐速度慢；声光可调谐滤波器的滤波带宽大、功耗高、结构复杂；等等。
发明内容本实用新型提供了一种基于微环谐振腔的选频滤波器。本实用新型选频滤波器具有体积小、易于光纤系统集成、灵敏度高，调谐速度快等优点，特别适于光通信系统技术中的应用。本实用新型采取以下技术方案:基于微环谐振腔的选频滤波器，包括第一电源
(I)、第二电源(6)、第一主波导BWl (7)、第二主波导BW2 (2)、第一光纤耦合器C1 (8)、第二光纤耦合器C2 (3)、第一 KDP调制器(4)、第二 KDP调制器(5)和微环谐振腔(9);微环谐振腔
(9)通过第一光纤稱合器C1⑶和第一主波导BWl (7)相联,其中，Input端是该选频滤波器的信号输入端，Through端是该选频滤波器的其中一个信号输出端——直通端。微环谐振腔(9)还通过第二光纤耦合器C2 (3)和第二主波导BW2(2)相联，其中，Drop端是该选频滤波器的另一个信号输出端——下路端。在微环谐振腔(9)的一侧(两个光纤耦合器C1和C2之间)联接第一 KDP调制器(4)，另一侧(两个光纤耦合器C1和C2之间)联接第二 KDP调制器(5)，两个调制器上都接通电源，即第一 KDP调制器(4)接通第一电源(I)，第二 KDP调制器(5)接通第二电源(6)。光波从第一主波导BWl的Input端输入,部分光经稱合器C1稱合进入微环,满足谐振条件的光再经过耦合器C2耦合，再由第二主波导BW2的左端——下路端输出，而非谐振波长的光则由第一主波导BWl的右端——直通端输出，从而实现了该微环谐振腔结构的选频滤波功能。优选的，该选频滤波器的2个光纤耦合器的交叉耦合系数均为0.3。优选的，该选频滤波器的输入是连续波信号。本实用新型的特点是在微环谐振腔中增加了两个KDP调制器。KDP调制器是由KDP电光晶体构成，其工作原理是基于电光效应:在外加直流电场或低频电场的作用下，介质的折射率发生与外加电场呈线性关系的变化，使通过波导的光的相位也随之变化。本实用新型利用FDP调制器来实现基于微环谐振腔的选频滤波功能。当接通电源时，由于KDP调制器的作用，微环谐振腔的有效折射率发生变化，引起微环中传输的光的相位变化，最终将会导致微环谐振腔的谐振波长的变化。微环谐振腔波长选择具有很高的灵敏度:即谐振腔有效折射率的微小变化就能引起输出波长的变化。适当调节电压大小，可以实现任意谐振波长的输出。本实用新型选频滤波器具有体积小、易于光纤系统集成、灵敏度高、调谐速度快等优点，特别适于光通信系统技术中的应用。
图1为基于微环谐振腔的选频滤波器的结构示意图。图1中，A1表不输入光场，ad表不下路端透射光场，at表不直通端透射光场。图2为没有外加电压情况下的系统两个输出端的输出曲线。图2中，Td表示下路端透射率，Tt表示直通端透射率。图3为两个外加电压均为2V情况下的系统两个输出端的输出曲线。图3中，Td表示下路端透射率，Tt表示直通端透射率。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例作详细说明。
·[0019]如图1所示，本实施例基于微环谐振腔的选频滤波器包括电源1、电源6、主波导BW17、主波导BW22、光纤耦合器Q8、光纤耦合器C23、KDP调制器4、KDP调制器5和微环谐振腔9。其中，两个光纤耦合器的交叉耦合系数均为0.3。微环谐振腔9通过光纤耦合器C1与主波导BWl相联，其中，Input端是该选频滤波器的信号输入端，Through端是该选频滤波器的其中一个信号输出端——直通端。微环谐振腔9还通过光纤耦合器C2和主波导BW2相联，其中，Drop端是该选频滤波器的另一个信号输出端一下路端。在微环谐振腔9的一侧(两个光纤耦合器C1和C2之间)联接KDP调制器4，另一侧(两个光纤耦合器C1和C2之间)也联接KDP调制器5，两个调制器上都接通电源，即:KDP调制器4与电源I相联，KDP调制器5和电源6相联。当Input端输入连续波信号，部分光经光纤耦合器C1耦合进入微环，当光信号在微环谐振腔中传输一周产生的相位是2 π的整数倍时，即满足谐振条件:β L = 2q π (q =
1,2,3...)的光经过光纤f禹合器C2 f禹合,再由主波导BW2的左端-下路端输出，而非谐振
波长的光则由主波导BWl的右端一直通端输出。适当调节电源大小，在KDP调制器的作用下，选频滤波器的输出谐振波长会发生相应的偏移。如图2所示，U=OV时,系统直通端和下路端的透射率。如图3所示，U=2V时,系统直通端和下路端的透射率。对比图2和图3，可以发现当输入电压变化时，系统的输出谐振波长发生偏移。说明可以通过调节输入电压的大小来控制输出波长。本实用新型选频滤波器的选频滤波过程:1、根据所需的光信号波长或频率，选择合适的信号波长以满足微环谐振腔的谐振条件。2、根据直通端和下路端的输出谐振波长，调整电源大小，从而得到所需的谐振波长。以上对本实用新型的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式
上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.基于微环谐振腔的选频滤波器，包括微环谐振腔(9)、第一主波导(7)、第二主波导(2)、第一光纤耦合器(8)及第二光纤耦合器(3)，微环谐振腔(9)通过第一光纤耦合器(8)与第一主波导(7)相联，其中，第一主波导(7)的Input端是所述选频滤波器的信号输入端，第一主波导(7)的Through端是所述选频滤波器的第一信号输出端；微环谐振腔(9)通过第二光纤耦合器(3)与第二主波导(2)相联，其中，第二主波导(2)的Drop端是所述选频滤波器的第二信号输出端；其特征在于:微环谐振腔(9) 一侧于第一光纤I禹合器(8)和第二光纤I禹合器(3)之间联接第一KDP调制器(4),另一侧于第一光纤f禹合器(8)和第二光纤耦合器(3)之间联接第二 KDP调制器(5)，第一 KDP调制器(4)、第二 KDP调制器(5)都接通电源。
2.如权利要求1所述的选频滤波器，其特征在于:所述第一光纤耦合器(8)、第二光纤耦合器(3)的交叉耦合系数均为0.3。
3.如权利要求1或2所述的选频滤波器，其特征在于:所述选频滤波器的输入是连续波信号。 `
专利摘要本实用新型公开了基于微环谐振腔的选频滤波器，包括微环谐振腔、第一主波导、第二主波导、第一光纤耦合器及第二光纤耦合器，微环谐振腔通过第一光纤耦合器与第一主波导相联，第一主波导的Input端是选频滤波器的信号输入端，第一主波导的Through端是所述选频滤波器的第一信号输出端；微环谐振腔通过第二光纤耦合器与第二主波导相联，第二主波导的Drop端是选频滤波器的第二信号输出端；微环谐振腔一侧于第一光纤耦合器和第二光纤耦合器之间联接第一KDP调制器，另一侧于第一光纤耦合器和第二光纤耦合器之间联接第二KDP调制器，第一KDP调制器、第二KDP调制器都接通电源。本实用新型选频滤波器具有体积小、易于光纤系统集成、灵敏度高，调谐速度快等优点。
文档编号G02F1/035GK203164550SQ201320161088
公开日2013年8月28日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者李齐良, 丰昀, 王哲, 袁洪良, 唐向宏, 李承家, 赵泽茂, 张世龙 申请人:杭州电子科技大学