一種F-P標準具型的波帶開關制造技術

本實用新型專利技術公開一種Ｆ－Ｐ標準具的波帶開關，其包括一交叉波分復用器，該交叉波分復用器中設有Ｆ－Ｐ標準具，其自由光譜范圍為波長交叉復用的奇、偶信道間隔的２倍，一能對Ｆ－Ｐ標準具的兩反射面的光學間距進行微調的標準具腔長微調裝置；或者是一能旋轉Ｆ－Ｐ標準具的標準具角度調節裝置。本實用新型專利技術通過采用上述的技術方案，通過標準具腔長微調裝置或標準具角度調節裝置，改變Ｆ－Ｐ標準具的相關參數ｎ↓［υ］、ｄ、θ中的一個或多個，從而使Ｆ－Ｐ標準具透射峰值發生漂移，使其與Ｆ－Ｐ標準具原透射峰值對應的通道波長在透射與反射兩種狀態下切換，由此實現該通道的光信號在兩個端口可選擇輸出的波帶開關功能。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及光纖通訊領域，尤其涉及一種利用F—P標準具型的技術實現一路通道的 光信號在兩個輸出端口可切換輸出，而另外一路通道的光信號輸出則不受影響的交叉波分復 用器件。技術背景交叉波分復用器(Interleaver)作為一種密集波分復用(DWDM)系統的核心器件，其基 本功能為把從輸入端輸入的信道間隔為f的光信號分成信道間隔為2f的奇偶兩路通道的光 信號，并經過兩個輸出端口輸出。目前，在用于實際通訊網絡的過程中，人們提出了波帶開 關的概念該器件不僅能實現上述的波長交叉復用功能，同時可以通過某種方式切換，選擇 在一個端口詞時輸出奇偶通道信號，如兩奇偶兩路通道的光信號同時選擇在奇通道端口輸出。在切換過程中，原端口輸出通道信號(如奇通道)始終在該端口輸出，不受該切換的影響， 而另外一個端口輸出的通道信號(如偶通道)則合入該輸出通道(如奇通道)輸出。目前存在著幾種工作方式不同的交叉波分復用器，其中利用F-P標準具的濾波特性，實 現波分復用器功能的技術，早已被人采用并為人所熟知。F-P標準具相當于一種梳狀濾波器，其傳輸曲線如圖l所示，x方向為透射頻率v， y方向為標準具透過率，其濾波特性可由以下公式表述F-P標準具的自由光譜范圍(FSR):<formula>formula see original document page 3</formula> 公式(1)傳輸曲線: <formula>formula see original document page 3</formula> 公式(2)其中<formula>formula see original document page 3</formula>這里c為真空中光速；n為針對所計算中心波長的腔內介質折射率e為光線在腔內傳 輸時與F-P標準具反射面法線的夾角；d為F-P標準具的物理腔長，即F-P標準具兩反射面 的物理間距u為所計算光的傳輸頻率n"為所計算頻率光所對應的介質折射率P為F-P 標準具反射面的反射率。Jay Raman (譯音杰伊拉曼)等人于1998年和2000年提出的美國專利《WDM multiplexer-demultiplexer using fabry-perot filter (使用法布里一玻羅濾波器的WDM復用/解復 用器件)》(美國專利號5835517、 6122417)以及Jean-Marc Halbout (譯音吉恩一馬克黑 爾勃特)等人于1992年提出的美國專利《Optical wavelength demultiplexing filter for passing a selected one of aplurality of optical wavelengths(在多個波長中選擇透過--個波長的光學波長解 復用過濾器)》(美國專利號5408319)等，此類專利均提出了利用F-P標準具實現波分復用 技術的功能，并提出了通過調節F-P腔的實際或等效腔長的方法，調節濾波波長。但是此類 器件都不能實現上述波帶開關的功能。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種基于F-P標準具的濾波特性的波帶開關。 為實現上述目的，本技術包括一交叉波分復用器，該交叉波分復用器中設有F-P標 準具，其自由光譜范圍為波長交叉復用的奇、偶信道間隔的2倍，另有一能對F-P標準具的 兩反射面的光學間距進行微調的標準具腔長微調裝置；或者是另有一能旋轉F-P標準具的標 準具角度調節裝置。本技術通過采用上述的技術方案，通過標準具腔長微調裝置或標準具角度調節裝置， 改變F-P標準具的相關參數nu、 d、 6中的一個或多個，從而使F-P標準具透射峰值發生漂 移，使其與F-P標準具原透射峰值對應的通道波長在透射與反射兩種狀態下切換，由此實現 該通道的光信號在兩個端口可選擇輸出的波帶開關功能。以奇偶信道間隔為50G的交叉波分復用器為例，則對應的F-P標準具的FSR應為100G， F-P標準具的傳輸曲線和奇偶間隔的信道對應關系如圖2、圖3所示，圖中實線是標準具傳輸 曲線，虛線是傳輸信道，x方向為傳輸頻率v, y方向為標準具透過率。由圖2可知，在其中一個通道(如奇通道)與F-P標準具的透過率峰值(以下簡稱"透 射峰)對應的時候，此時另一個通道(如偶通道)的標準具透過率最低，此時該通道由F-P 標準具反射輸出。在此狀態下，本器件實現波長交叉復用功能。由公式(1)、 (2)可知，當改變F-P標準具的參數n"、 d、 e中的--個或多個微小的量 時，F-P標準具透射峰值波長會發生溧移，對應于原透射峰的通道信號(如奇通道)的透過 率迅速降低到與另一通道(如偶通道)相近的水平，此時兩個通道信號均被標準具反射，實 現同一端口輸出。由上述兩種狀態的切換，實現了波帶開關的功能。本技術中，改變F-P標準具參數可通過能對F-P標準具的兩反射面的光學間距(即 光學腔長)進行微調的標準具腔長微調裝置來實現。該標準具腔長微調裝置可以是機械式微 調裝置，利用機械方式改變F-P標準具的物理腔長d:也可以是壓電控制式微調裝置，利用壓電材料在外加電場的作用下引起的微小形變(電致伸縮)，通過控制外加電壓來調節F-P標 準具的物理腔長d:也可以是溫度控制式微調裝置，利用普通材料的熱脹冷縮的性能或者利 用光學材料的熱光效應和熱膨脹效應的特性，通過控制溫度變化來調節F-P標準具的光學腔 長；也可以是腔內玻片旋轉式微調裝置，由于可旋轉玻片本身折射率與空氣的差異，其不同 的旋轉角度會引起不同的F-P標準具腔內實際光程的變化，從而使F-P標準具波長漂移量可 調。假設F-P標準具奇偶兩個通道的間隔為50G,則F-P標準具的FSR為IOOG。當采用正入 射方式，如需透射峰漂移25G，經過計算，F-P標準具的兩個反射面的軸向間隔僅需要調節 1.163pm的i即可。該標準具腔長微調裝置根據F-P標準具的種類的不同而不同，當F-P標準具是空氣隙F-P 標準具時，該標準具腔長微調裝置是機械式微調裝置、壓電控制式微調裝置、溫度控制式微 調裝置或腔內玻片旋轉式微調裝置中的一種或多種的'組合當F-P標準具是固體腔F-P標準 具時，該標準具腔長微調裝置是溫度控制式微調裝置。本技術中，改變F-P標準具參數也可通過一能旋轉F-P標準具的標準具角度調節裝 置來實現。該標準具角度調節裝置通過旋轉F-P標準具，改變光射入F-P標準具的角度，由 菲涅爾公式(nlXsinei-n2Xsin02)可知，隨著入射角度的改變，光折射入F-P標準具腔 的角度也隨之改變，即在腔內來回反射的角度(公式(2)中的Q )也相應改變。由公式(2) 可知，此時F-P標準具的透射峰也會相應漂移，由此實現本技術的目的。本技術中，為實現更優化的性能，所用的F-P標準具最好實現近似矩形的光濾波通 帶，且其上升沿和下降沿應盡可能的陡峭，可以采用2腔 5腔的多腔標準具來實現。根據 目前的實際需要和制造的難度，所采用的多腔標準身的腔數一般在2 5腔之間。附圖說明以下結合附圖對本技術作進一步的詳述 圖l是F-P標準具的傳輸曲線圖圖2是本技術在正常波長交叉復用狀態時的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種Ｆ－Ｐ標準具的波帶開關，包括一交叉波分復用器，該交叉波分復用器中設有Ｆ－Ｐ標準具，其自由光譜范圍為波長交叉復用的奇、偶信道間隔的２倍，其特征在于：另有一能對Ｆ－Ｐ標準具的兩反射面的光學間距進行微調的標準具腔長微調裝置。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：凌吉武，胡豪成，吳礪，蔣友山，
申請(專利權)人：福州高意通訊有限公司，
類型：實用新型
國別省市：35[]