专利名称：一种光纤可调滤波器及其制作方法
技术领域：
本发明涉及光通信领域，特别是涉及一种光纤可调滤波器及其制作方法。
背景技术：
随着光纤通信的发展，网络已从干线网向城域网纵深发展，城域网需要传送大量 的图像和数据，可调谐滤波器在其中担当了重任，可调谐滤波器可应用于波分复用解复用， 构成重构的光分插复用(OADM)光学监控器；并可应用于调谐发射器、接收器中，进行自发 辐射(ASE)抑制；还可用于制作高“开关比”的光开关。光纤可调滤波器具有体积小、集成度高、高信噪比、分辨率高、插损低，易于和现有 光通信器件有很好的连接作用，广泛应用于光通信领域，非线性光学等学科。目前使用的 光纤滤波器可分为基于光纤光栅，Mach-Zehnder干涉仪、集成阵列波导光栅、F-P腔(法布 里-柏罗腔)型。基于光纤光栅滤波器需要掩膜，温度控制等附加技术的支持使得成本增加， 技术实现复杂，对偏振敏感。基于Mach-Zehnder干涉原理的滤波器，难于精确控制波长，且 带通顶部不平坦。基于集成阵列波导光栅的滤波器，带宽较窄，制作工艺复杂。目前研究最 多的是F-P腔型可调谐滤波器。该滤波器通过F-P腔的镜面的快速运动，来精确调谐滤波 器的通带。F-P腔型可调谐滤波器还具有较大的自由光谱范围，较宽的波长调节范围，精度 高，带宽窄等优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种宽温性能好、插损小的光纤可调滤波器及其制作方 法，达到易于大规模的量产和集成化生产的目的。为达到上述目的，本发明所提出技术方案为一种光纤可调滤波器，包括两片同 心金属块，其中一片金属块粘结在基底上，其特征在于，所述的金属块之间粘结有压电陶瓷 (PZT)，且金属块通孔上贯穿有玻璃管或金属管，所述的金属块间插有端面带反射膜的光纤 头。进一步，所述的光纤可调滤波器的制作方法为包括如下步骤 步骤1 制作具有同心圆孔的两片金属块；
步骤2 在其中一金属块上通粘合剂粘结上压电陶瓷(PZT)； 步骤3 在上述金属块圆孔上插上与圆孔等径的玻璃管或金属管； 步骤4 将另外一片金属块通过粘合剂粘结在压电陶瓷(PZT)上； 步骤5 最后，在其中一片金属块粘结在基底上，并在玻璃管或金属管内插入光纤头， 并固化，得光纤可调滤波器。进一步，步骤1所述的产生两片同心金属块方法有
方法一采用两金属块用螺丝相互锁紧，再用与毛细管等直径钻头和铰刀同时钻穿两 个金属块。方法二 采用一个金属块，再用与毛细管等直径钻头和铰刀钻穿金属块，再线切割成两同心金属块。进一步，步骤2所述的压电陶瓷(PZT)为环形或方形，如为环形，则压电陶瓷(PZT) 与金属块同心，如为方形，则压电陶瓷(PZT)在金属块上对称分布。进一步，步骤2和步骤4所述的粘合剂，为正膨胀系数的材料，如环氧胶。进一步，步骤5所述的光纤端面镀上多层介质反射膜，所述的光纤头可以为平面 或凹面。
图1为本发明所述的光纤可调滤波器的基本结构图； 图2为本发明所述的产生两片同心金属块方法1示意图； 图3为本发明所述的产生两片同心金属块方法2示意图； 图4为本发明所述的压电陶瓷粘结方法示意图5为本发明所述的压电陶瓷与金属块组装好后的示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
，对本发明做进一步说明。如图1为本发明所述的光纤可调滤波器的基本结构图所示，一种光纤可调滤波 器，包括两片同心金属块101、102，其中金属块101粘结在基地103上，金属块101、102之间 粘结有压电陶瓷105，且金属块101、102间中的同心通孔，贯穿有玻璃管或金属管106，在玻 璃管或金属管106端面带反射膜的光纤头104，既得光纤可调滤波器。进一步，所述的光纤可调滤波器的制作方法为包括如下步骤 制作具有同心圆孔的两片金属块；产生两片同心金属块方法有
方法一如图2所示，两金属块203、204通过螺丝201、202，所示锁死，两螺丝201、202 的间隔与螺丝到金属块的间隔相等，再在两螺丝203、204中间的位置用与毛细管等直径钻 头和铰刀205同时钻穿两个金属块，使金属块203、204产生两同心圆孔206、207 ；
方法二 如图3所示，金属块201用与毛细管等直径钻头和铰刀302钻穿，在金属块201 内产生一圆孔，再用线切割机切割沿306切割获得两同心金属块303、305，使金属块303、 305产生两同心圆孔304、307。如果金属块较大，则可切割出多个同心金属块，该方案比上 一方案制作更简单，效率更高。在其中一金属块上通粘合剂粘结上压电陶瓷(PZT)粘合剂为正膨胀系数的材料， 如环氧胶。压电陶瓷的形状一般有环形的也有方形的，环形PZT的粘接方法如图3 (1)所 示，压电陶瓷402与金属块401同心403。方形压电陶瓷的粘接的方法如图3 (2)所示，4 个压电陶瓷404在金属块301上对称分布。在上述金属块圆孔上插上与圆孔等径的玻璃管或金属管；将另外一片金属块通过 粘合剂粘结在压电陶瓷(PZT)上如图4所示，压电陶瓷粘结好后，再插入与毛细管等径的 玻璃管或金属管504，将另一金属块502放在压电陶瓷(PZT) 503上，并穿过玻璃管或金属 管504，保证两金属块501、502同心同轴。压电陶瓷(PZT)503和金属块通过501、502环氧 胶粘合，控制胶的厚度可以精确补偿压电陶瓷(PZT) 503的负膨胀系数带来的影响。最后，在其中一片金属块粘结在基底上，并在玻璃管或金属管内插入光纤头，光纤头可以为平面或凹面，并固化，这样以光纤作为F-P反射面，PZT驱动改变腔长的可调谐滤 波器就制作完成了。本发明利用现有的真空镀膜技术在光纤端面镀上多层介质反射膜，由光纤端面构 成微型F-P腔，腔的调节由压电陶瓷(PZT)完成。真空镀膜技术成熟，光学参数优异，性能 稳定；微位移器线性度好，迟滞性小，响应速度快，性能稳定，易于控制，压电效应是利用陶 瓷材料的电极化效应，无电流不发热，几乎无功耗。由于压电陶瓷(PZT)的热膨胀系数是负 的，因此要获得好的温度性能，本发明采用正热膨胀系数的环氧胶，通过控制环氧胶的厚度 可以大大减小F-P腔随温度的频率漂移。本发明提出光纤可调滤波器的结构，易于大规模的量产和集成化生产，且宽温性 能好、插损小。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，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发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发 明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种光纤可调滤波器，包括两片同心金属块，其中一片金属块粘结在基底上，其特征 在于，所述的金属块之间粘结有压电陶瓷，且金属块通孔上贯彻有玻璃管或金属管，所述的 金属块间插有端面带反射膜的光纤头。
2.一种光纤可调滤波器的制作方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1 制作具有同心圆孔的两片金属块；步骤2 在其中一块金属块上通过粘合剂粘结上压电陶瓷；步骤3 在上述同心金属块圆孔上插上与圆孔等径的玻璃管或金属管；步骤4 将另外一片金属块通过粘合剂粘结在压电陶瓷上；步骤5:最后，在其中一片金属块粘结在基底上，并在玻璃管或金属管内插入光纤头， 并固化，得光纤可调谐滤波器。
3.根据权利要求2所述的一种光纤可调滤波器的制作方法，其特征在于，产生两片同 心金属块方法为采用两金属块用螺丝相互锁紧，再用与毛细管等直径钻头和铰刀同时钻 穿两个金属块。
4.根据权利要求2所述的一种光纤可调滤波器的制作方法，其特征在于，产生两片同 心金属块方法为采用一个金属块，再用与毛细管等直径钻头和铰刀钻穿金属块，再线切割 成两同心金属块。
5.根据权利要求2所述的一种光纤可调滤波器的制作方法，其特征在于，步骤2所述的 压电陶瓷为环形，压电陶瓷与金属块同心。
6.根据权利要求2所述的一种光纤可调滤波器的制作方法，其特征在于，步骤2所述的 压电陶瓷为方形压电陶瓷在金属块上对称分布。
7.根据权利要求2所述的一种光纤可调滤波器的制作方法，其特征在于，步骤2和步骤 4所述的粘合剂为正膨胀系数的材料。
8.根据权利要求7所述的一种光纤可调滤波器的制作方法，其特征在于，所述的正膨 胀系数的材料为环氧胶。
9.根据权利要求2所述的一种光纤可调滤波器的制作方法，其特征在于，步骤5所述的 光纤端面镀上多层介质反射膜。
10.根据权利要求2所述的一种光纤可调滤波器的制作方法，其特征在于，所述的光纤 头可以为平面或凹面。
全文摘要
本发明公开了一种光纤可调滤波器及其制作方法，光纤可调滤波器包括两片同心金属块，其中一片金属块粘结在基底上，其特征在于，所述的金属块之间粘结有压电陶瓷，且金属块通孔上贯彻有玻璃管或金属管，所述的金属块间插有端面带反射膜的光纤头，本发明所公开的光纤可调滤波器具有宽温性能好、插损小等优点，本发明还公开了该光纤可调滤波器的制作方法，具有易于大规模的量产和集成化生产的目的。
文档编号G02B26/00GK102109674SQ20111009368
公开日2011年6月29日 申请日期2011年4月14日 优先权日2011年4月14日
发明者吴砺, 贺坤, 魏豪明 申请人:福州高意通讯有限公司