高性能F-P可調諧濾波器的研究與開發(fā).pdf

1、可調諧光濾波器是一種波長選擇器件，在光纖通信和光纖傳感領域中具有廣泛的應用，可以用于半導體激光器或光纖激光器的反射腔鏡和窄帶濾波、復用/解復用器、光放大器中的噪聲抑制、波長選擇器、波長轉換器以及色散補償器等。特別是隨著我國光纖通信和光纖傳感技術的深入發(fā)展，作為復用器與解復用器以及傳感解調系統(tǒng)的核心部分，可調諧光濾波器已經成為光網絡中不可或缺的關鍵器件。當前可調諧光纖濾波器的種類很多，應用最廣、技術最成熟的當屬可調諧法布里-珀羅濾波器。<

2、br>　　 基于全光纖F-P標準具技術的光纖可調諧濾波器，它允許波長跟F-P腔長度有倍數關系的光通過，而其他波長的光按愛里函數衰減。由于受到工藝的限制，以往的可調諧濾波器在調諧速率、動態(tài)范圍以及插入損耗等方面的性能較差，難以滿足實際應用的需求。
　　 本文首先介紹了各種光纖F-P可調諧濾波器在國內外的發(fā)展歷史以及當前的發(fā)展現狀，突出該可調F-P濾波器國產化研究的重要性，所以本課題重點從低成本批量化生產角度展開該器件實用化研究。

3、本文研究的可調諧濾波器無透鏡光纖結構或其他準直光學器件，主要工作是提高可調諧光纖F-P濾波器的性能，致力于提供高精度、高分辨率、低插入損耗、環(huán)境不敏感、高傳輸性能和大動態(tài)范圍的可調F-P光濾波器產品。本文的主要研究內容及結論如下：
　　 (1)分析光纖法布里-珀羅濾波器中F-P腔體的光學原理，基于對可調諧濾波器關鍵技術的分析，對可調諧濾波器的光學干涉單元進行了研究與實驗。主要從影響濾波器的插入損耗、帶寬、自由譜區(qū)等性能指標的因素

4、著手開展研究，通過分析解釋了這些參量的變化，并為改善提高光纖法布里-珀羅可調諧濾波器的性能提出了解決方案。
　　 (2)以高性能的F-P可調諧濾波器所要達到的具體性能指標為依據，研究了光纖法布里-珀羅濾波器的結構、光學單元器件的制備和性能測試。重點從光纖端面的加工工藝以及端面鍍膜工藝角度探討了F-P可調諧濾波器的濾波性能的影響因素。詳細介紹了相關的實驗裝置與具體的實驗操作工藝方法。
　　 (3)研究了可調諧F-P濾波器穩(wěn)

5、定性，包括從機械驅動結構的設計和壓電材料的選擇與結構等方面研究了改善濾波器的動態(tài)調諧性能；從驅動元件的性能、結構形式、組裝工藝等角度研究了影響F-P可調諧濾波器器件可靠性、穩(wěn)定性和重復性的因素，以將不利因素降到盡可能低，從經濟實用和工業(yè)化生產角度研究該濾波器國產化工藝。
　　 (4)本課題研究的可調諧光纖法布里-珀羅濾波器，具備了極寬的動態(tài)范圍，低插入損耗，快速調諧，極窄的3 dB帶寬等優(yōu)點，可應用于光通信、光纖傳感、微波光子學