一种可调谐光滤波器的制作方法

专利名称：一种可调谐光滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光纤通讯光无源器件领域，特别是涉及一种可调谐光滤波器。
背景技术：
可调谐光滤波器作为一种波长选择器件在光通讯系统中发挥着越来越重要的作 用，比如波分复用器件、波长选择器、光放大器的噪声抑制、色散补偿器等。通过可调谐光滤 波器与光性能监控器0ΡΜ、光分插复用器或者光交叉连接器CKC的结合，全光网络系统的功 能将可以完全发挥。现有的可调谐光滤波器有马赫-曾德干涉型滤波器、基于光栅的滤波器、基于FP 腔的滤波器、介质薄膜型滤波器以及有源光滤波器等。目前光通讯上多采用机械式大角度 转动50G等滤波器，调节速度在20秒，速度太慢。
发明内容针对传统可调谐光滤波器采用机械式调谐速度慢等缺点，设计一种采用大透镜成 像原理放大MEMS转动角度，实现通过滤光片大角度大带宽调谐的目的。为达到上述目的，本实用新型所提出的技术方案为，一种可调谐光滤波器，依次包 括环形器201、滤波片206，其特征在于在环形器201、滤波片206间还包括一角度放大装 置，所述的角度放大装置包括一大透镜204、一带有反射镜的MEMS205，大透镜204与环形器 201发出的光线垂直，MEMS205与经大透镜204折射后的光线成一角度θ 1，滤波片206与大 透镜204平行且滤波片206位于光线经MEMS205反射、大透镜206折射后的光路上；其特征 还在于滤波片206后光路上还安装有一带有反射镜的MEMS207，MEMS207与经过滤波片206 射出的光线垂直。进一步，所述的环形器元件后大透镜前还安装有准直器202、直角棱镜203。直角 棱镜203 —直角面与准直器202发出的光线垂直，且直角棱镜203发出的光线与大透镜204垂直。本实用新型采用大透镜成像原理放大MEMS转动角度，实现通过滤光片大角度大 带宽调谐，且该实用新型可将目前机械式大角度转动滤光片的结构调节速度快两三个数量 级，达到IOms量级。

图1为本实用新型角度放大原理图一；图2为本实用新型角度放大原理图二 ；图3为本实用新型装置结构图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
，对本实用新型进一步说明。[0012]如图1、图2本实用新型角度放大原理图所示，图1中准直器101出射光被带反射 镜的MEMS103直接反射回原光路的情况，左边准直器101出射光垂直中间大透镜102入射， 入射角为零度，入射光经过大透镜102后直接被右边的MEMS103反射，反射光线沿着原光路 返回。如图2所示，MEMS103转动角度的情况下，左边准直器101出射光垂直中间大透镜102 入射，入射角为零度，入射光经过大透镜102后与MEMS103成一定角度，被MEMS103反射，如 图2所示大透镜102的入射光与MEMS103的反射光线所成角度为θ 2 ；被MEMS103反射回 大透镜的光线经过大透镜102的折射从左端出射，出射光线与主光轴成θ 1角。θ 1和θ 2
角满足以下关系m = arcta<t + tany。从公式中可以看出当Ll和L2的位置固定时候，较小
的θ 2角度变化就能够引起较大的θ 1角度变化。如图3本实用新型装置结构图所示，本实用新型的光路原理为图3中大透镜204与 MEMS205构成角度放大装置。光源从环行器201的一个端口入射，经过准直器202后垂直入射 到直角棱镜203的一个直角面，光线被直角棱镜203转折九十度后垂直入射到大透镜204，光 线经大透镜204后，射入MEMS205，并被带反射镜的MEMS205反射后经过大透镜204折射到滤 光片206，光线与滤光片206成θ 2角，最后光线被滤光片206左侧的MEMS207反射，MEMS207 与从滤光片206出射的光线保持垂直，这样光线被MEMS2207反射后沿原路返回到准直器202， 返回到准直器202的光经过环形器201后从环行器201的另外一个端口输出。本实用新型的调谐原理为经过直角棱镜203入射到MEMS205的光线与被MEMS205 反射的光线成θ 1角，调谐的过程既MEMS205改变微小角度d θ 2能够引起入射光线与滤光
片206所成入射角度θ 1的较大变化，其变化关系如下+ =+ + θ 1
角度的变化就能选择滤光片206透过的中心波长，达到可调谐滤波的目的。θ 2改变角度的 同时MEMS207要同步保持角度的补偿调节，使得滤光片206出射的光与其保持垂直，这样光 路才能沿着原路返回。本实用新型的波长定标原理为入射光线与滤光片206所成的每个角度θ 1对应
不同的中心波长，根据关系式M = arCtanf#_tan02]，可以计算θ 2的值，既每个光通信通道对
\Ll J
应不同的θ 2角，那么我们可以预先得到每个通道对应的不同的θ 2角的列表，这样可以设 定选择波长通道，通过程序来控制MEMS205转动到设定通道相对应的θ 2角，同时程序也需 要控制MEMS207来补偿入射到MEMS2光线的角度变化，让MEMS2始终保持与其入射光垂直， 这样被滤波的光线才能保证按照原路返回。目前光通讯产品上大多采用机械式的大角度转动滤光片的结构调谐，但是这种调 谐方式的缺点是速度太慢，调节速度在20秒左右。相比之下，本实用新型装置所述调谐滤 波器的调谐特点是调谐的速度快，能够将目前结构的调谐速度提高两到三个数量级，达到 ms的量级。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任 何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等 效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求1.一种可调谐光滤波器，依次包括环形器001)、滤波片006)，其特征在于在环形器 001)、滤波片(206)间还包括一角度放大装置，所述的角度放大装置包括一大透镜004)、 一带有反射镜的MEMS (205)，大透镜(204)与环形器Q01)发出的光线垂直，MEMS (205)与 经大透镜(204)折射后的光线成一角度θ 1，滤波片(206)与大透镜(204)平行且滤波片 (206)位于光线经MEMS (205)反射、大透镜(206)折射后的光路上；其特征还在于滤波片 (206)后光路上还安装有一带有反射镜的MEMS (207)，MEMS (207)与经过滤波片(206)射出 的光线垂直。
2.根据权利要1所述的一种可调谐光滤波器，其特征在于所述的环形器元件后大透镜 前还安装有准直器002)、直角棱镜003)。
3.根据权利要求2所述的一种可调谐光滤波器，其特征在于所述的直角棱镜(203)— 直角面与准直器(20 发出的光线垂直，且直角棱镜(20 发出的光线与大透镜(204)垂直。
专利摘要本实用新型公开了一种可调谐光滤波器，由环形器、准直器、直角棱镜、大透镜、MEMS、滤波器等主要器件构成；主要通过采用大透镜成像原理放大MEMS转动角度，实现通过滤光片大角度大带宽调谐，且该实用新型可将目前机械式大角度转动滤光片的结构调节速度快两三个数量级，达到10ms量级。
文档编号G02B26/08GK201876607SQ20102063480
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者吴砺, 李阳, 许祥益, 赵武丽 申请人:福州高意通讯有限公司