一种平顶型的光学滤波器的制作方法

本实用新型涉及光滤波器领域，具体涉及一种平顶型的光学滤波器。

背景技术：

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。

在现代智能光通信网中，可调谐光学滤波器是不可或缺的器件，平顶、小型化是其发展趋势。从工作原理上主要有四种方案可以实现光纤通讯网络中的光学滤波，分别是基于光纤Bragg光栅结构、基于薄膜滤波片、基于Fabry-Perot 谐振腔以及基于自由空间光学结构的可调谐滤波器。

但是，上述方案均存在缺陷，具体是：

1.基于光纤Bragg光栅结构的光学滤波器，可以实现全光纤结构和平顶，但是比较难调谐。

2.基于薄膜滤波片的光学滤波器，可以实现可调谐和平顶，但是器件复杂，比较难小型化。

3.基于Fabry-Perot谐振腔的光学滤波器，结构简单，但是工作稳定性较差。

4.基于自由空间光学结构的可调谐滤波器，由于其中心波长范围宽、调谐精度高、成本低，所以该滤波器是目前应用最广泛的结构，但是它的通带一般为高斯型，要实现平顶可以采用狭缝光阑，但结构较复杂、尺寸较大。

所以，设计一种小型化平顶型的可协调光学滤波器是本领域一直重点研究的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种平顶型的光学滤波器，克服了不可协调、器件复杂以及工作稳定性能差的缺陷。

为解决该技术问题，本实用新型提供一种平顶型的光学滤波器，所述光学滤波器包括光纤输入端和光纤输出端，以及设置在光纤输入端和光纤输出端之间的光学滤波路径，所述光学滤波路径包括准直透镜、透射光栅和波长调谐模块，所述光学滤波器还包括设置在光学滤波路径中的光变镜片，所述光变镜片包括由两相交的平面镜，两个所述平面镜沿着光学滤波路径的中线中心对称设置。

其中，较佳方案为所述光变镜片为三棱镜，所述平面镜为三棱镜的两侧面，所述三棱镜设置于光学滤波路径中的任意位置。

其中，较佳方案为所述三棱镜的两侧面构成的顶角角度为160～180度。

其中，较佳方案为所述三棱镜的厚度为0.5～20mm。

其中，较佳方案为所述光变镜片为反射镜片，所述波长调谐模块包括 MEMS模块，所述光变镜片的两平面镜设置在MEMS模块上。

其中，较佳方案为所述两个平面镜的相交角度为160～180度。

其中，较佳方案为所述波长调谐模块包括MEMS模块和与MEMS模块连接的反射镜，所述光学滤波器还包括分别与光纤输入端和光纤输出端连接的双纤接头。

其中，较佳方案为所述MEMS模块的调节范围为0～10度。

其中，较佳方案为所述光学滤波器还包括与光纤输出端连接的处理模块，所述处理模块将从光纤输出端输出的高斯光束叠加形成平顶光束。

其中，较佳方案为所述光学滤波器包括壳体，所述准直透镜、透射光栅、波长调谐模块以及光变镜片均设置在壳体的腔体内，所述光纤输入端和光纤输出端通过双纤接头设置在壳体上，并与壳体的腔体连通。

本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型通过设置一种平顶型的光学滤波器，所述光学滤波器设置有光变镜片，所述光变镜片将光路分成两路，形成两束中心波长不同的两束高斯光束；进一步地，所述光学滤波器还设置有处理模块，所述两束高斯光束通过处理模块叠加形成平顶光束；最后，所述光学滤波器还设置有壳体，所述准直透镜、透射光栅、波长调谐模块以及光变镜片均设置在壳体的腔体内，所述光纤输入端和光纤输出端通过双纤接头设置在壳体上，并与壳体的腔体连通，实现了可协调平顶滤波，并且结构简单小型化。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本光学滤波器实施例一的结构示意图；

图2为本光学滤波器实施例二的结构示意图；

图3为本光学滤波器实施例三的结构示意图；

图4为本光学滤波器实施例四的结构示意图；

图5为本光学滤波器实施例五的结构示意图；

图6为本光学滤波器中处理模块的结构示意图；

图7为光学滤波器中壳体的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

如图1所示，本实用新型提供所述一种平顶型的光学滤波器的优选实施例。

一种平顶型的光学滤波器，所述光学滤波器包括光纤输入端111和光纤输出端112，以及设置在光纤输入端111和光纤输出端112之间的光学滤波路径，所述光学滤波路径包括准直透镜120、透射光栅130和波长调谐模块，所述光学滤波器还包括设置在光学滤波路径中的光变镜片100，所述光变镜片100包括由两相交的平面镜，两个所述平面镜沿着光学滤波路径的中线中心对称设置。

具体提供两种较佳方案，

方案一，并参考图1，所述波长调谐模块包括MEMS模块150和与MEMS 模块150连接的反射镜140，所述光学滤波器包括分别与光纤输入端111和光纤输出112端连接的双纤接头110。

具体地，光从双纤接头110的光纤输入端111射入，经过光学镜片100分成两束中心波长有一定差距的高斯光束，经过准直透镜120准直后通过透射光栅130将不同波长的光从角度上分开后射入设置在MEMS模块150上的反射镜140上，再通过反射镜140将光路原路返回，返回光通过透射光栅130后再通过准直透镜120汇聚，汇聚后原路返回至双纤接头110上的光纤输出端112。

方案二，并参考图5，所述波长调谐模块包括MEMS模块150和与MEMS 模块150连接的折射镜140。

具体地，光从光纤输入端111射入，经过光变镜片100分成两束中心波长有一定差距的高斯光束，经过准直透镜120准直后通过透射光栅130将不同波长的光从角度上分开后射入设置在MEMS模块150上的折射镜140上，再通过折射镜140将光束射入至光纤输出端112。

在本实施例中，所述MEMS模块的调节范围为0～10度。

在本实施例中，光变镜片由两面相交成一定角度的平面镜组成，两个所述平面镜沿着光学滤波路径的中线中心对称设置。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种基于三棱镜的光学滤波器的较佳实施例。

所述光变镜片100为三棱镜。三棱镜是光学上横截面为三角形的透明体。它是由透明材料作成的截面呈三角形的光学仪器，属于色散棱镜的一种，能够使复色光在通过棱镜时发生色散。

阳光是由很多不同频率的光组成的复色光，这些光对于同一介质的折射率不同，当一束光进入三棱镜后，发生偏转角度不同的折射(光的折射定律：入射角的正弦正比于折射角的正弦，比例系数为折射率)，折射率取决于光的在介质中的速率，间接取决于光的频率。光的频率越大，波长越小，在介质中的衰减的速率越大，在介质中的速率越小，折射率就越大。所以原本一个方向前进的光束就会被分解成按偏转角度顺序排列的光带。(偏转角＝折射角-入射角)

参考图1至图3，所述三棱镜100可以设置在三个位置，分别为双纤接头110与准直透镜120之间、准直透镜120与透射光栅130之间以及透射光栅 130与波长调谐模块之间。

优选地，所述三棱镜的两侧面构成的顶角角度为160～180度。所述三棱镜的厚度为0.5～20mm之间。

如图4所示，本实用新型提供一种基于反射镜片的光学滤波器的较佳实施例。

所述光变镜片为反射镜片100，所述波长调谐模块包括MEMS模块150。

参考图4，所述光变镜片100的两平面镜设置在MEMS模块150上，并且两个所述平面镜的相交角度为160～180度。

如图6所示，本实用新型提供一种基于处理模块的光学滤波器的较佳实施例。

参考图6，所述光学滤波器还包括与光纤输出端112连接的处理模块160，所述处理模块160将从光纤输出端112输出的高斯光束叠加形成平顶光束。

如图7所示，本实用新型提供一种基于壳体的光学滤波器的较佳实施例。

参考图7，所述光学滤波器包括壳体200，所述准直透镜120、透射光栅 130、波长调谐模块和光变镜片100均设置在壳体200的腔体内，所述光纤输入端111和光纤输出端112通过双纤接头110设置在壳体上，并与壳体200的腔体连通。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。