两种基于高双折射光纤环的高阶超精细梳状滤波器-上海师范大学学报.PDF

第 卷第 期 上海师范大学学报 自然科学版 年 月 两种基于高双折射光纤环的高阶 超精细梳状滤波器 田家扬 武向农 上海师范大学信息与机电工程学院上海 摘要 设计了两种基于高双折射光纤萨尼亚克环的可调谐高阶超精细梳状滤波器 其由偏振控制器 环形器 段或 段保偏光纤组成具有单输入双输出和 高阶超精细梳状光谱的特性调谐灵活输出光谱精细等特点建立了理论模型研究光谱的双 输出特性对二阶滤波器仿真研究了在 光纤长度相等时偏振角度对输出梳状光谱的影 响对三阶滤波器仿真研究了的光纤长度对输出梳状光谱的影响结果表明该种高阶滤 波器可应用于不同波长光波的选频输出 关键词 高双折射光纤 超精细滤波器 萨尼亚克环 梳状滤波器 中图分类号 文献标志码 文章编号 引言 基于高双折射光纤萨尼亚克环的干涉仪具有结构简单成本低易于调节调谐灵活调谐 收稿日期 基金项目 上海市教育委员会科研创新项目 作者简介 田家扬 男硕士研究生主要从事光纤传感方面的研究 导师简介 武向农 女副教授主要从事光纤通信和光纤传感等方面的研究 通信联系人 上海师范大学学报 自然科学版 年 范围广等特点已引起了科研工作者的研究兴趣等 采用双重 干涉仪结构实现了可切换平 顶滤波等 基于型滤波器的环形结构实现了可切换平顶滤波功能等 设 计一种光纤光栅型平顶滤波器等 利用延迟光纤实现了平顶滤波郝文良 通过级联光纤起偏器 和萨尼亚克环反射镜也实现了该功能然而利用这些结构得到的梳状滤波器都有固定的波长间隔不 能实现波长间隔可切换的功能 本文作者利用两个二阶或三阶高双折射环滤波器的级联通过添加的一个三端口光学环形器的 作用将第二个萨尼亚克环的反射谱输出与前一个环的透射谱输出相结合设计了两种基于光纤 环的新型高阶超精细梳状滤波器可以作为平顶滤波器同时在尖顶的情况下滤波器的波长间隔还可以 切换 基于光纤的萨尼亚克全光纤滤波器的理论研究 基于两阶光纤的二阶级联萨尼亚克滤波器的理论分析 年法国人萨尼亚克将同一光源发射的一束光分为两束并让它们在一个环形回路中传输一 周后再次会合构成了一个环形干涉仪将一个 光纤耦合器的两输出端连接起来就可以构成全光 纤结果的萨尼亚克干涉仪目前航空航天领域广泛采用的光纤陀螺正是基于这种萨尼亚克干涉仪而设 计的如果将 光纤耦合器的输出两端分别与 段光纤两端熔接就可构成一个偏振无关全光 纤萨尼亚克滤波器这种滤波器具有梳状滤波谱 基于上述与偏振无关的一般全光纤萨尼亚克滤波器本研究在单级萨尼亚克环中引入 段或 段保偏光纤并通过添加的一个光学三端口环形器来级联 个单级萨尼亚克环构成两种新型全 光纤萨尼亚克梳状滤波器通过对偏振控制器的偏振态的控制实现了基于此种滤波器的多种新型滤波 功能原理图如图 所示由宽带光源两个高双折射滤波器和一个环形器组成宽带光源发 出输入光经过第二个萨尼亚克环滤波器后一部分反射回来经过环形器的端口 输出假设环形器是 理想的不存在损耗一部分直接透射输出输出光通过光谱仪接收 图单级级联萨尼亚克滤