一種光濾波器的調(diào)頻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光學(xué)調(diào)節(jié)方法，尤其涉及一種應(yīng)用于光纖通訊的一種光濾波器的 調(diào)頻方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在光纖通訊的應(yīng)用中，為了滿足人們對(duì)信息量的爆炸式增長(zhǎng)需求和降低成本的需 要，通過波分復(fù)用、尤其是密集波分復(fù)用(DWDM)的方式提高光纖的信息承載容量，是一種非 常成功的解決方案。但國(guó)際電信聯(lián)盟規(guī)定的DWDM，比如100GDWDM相鄰?fù)ǖ乐g頻率間隔為 100GHz，允許的信號(hào)選擇帶寬為ITU± 12.5GHz或0.1 lnm(0.5dB降）。通過薄膜沉積技術(shù)獲得 的濾波片，如果完全符合ITU規(guī)定的濾波條件去篩選的話，成品率會(huì)非常低，導(dǎo)致價(jià)格高昂， 于是人們想到了通過裝配工藝的方法，對(duì)濾波片濾波中心頻率進(jìn)行微調(diào)，大大提高了濾波 片的利用率。傳統(tǒng)工藝上，是通過改變輸入光纖的離軸距離從而達(dá)到調(diào)整選波信號(hào)的目的。 但這種工藝的確存在不足之處，（1)對(duì)于密集波分器中使用的毛細(xì)管，要求對(duì)離軸距離實(shí)現(xiàn) 微米級(jí)的精確控制是非常難的，目前僅有少數(shù)美日供應(yīng)商壟斷控制，價(jià)格十分高昂；（2)在 現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建中，對(duì)信號(hào)的處理很多場(chǎng)合是要求信號(hào)既可以上傳，也可以下載的，因此 符合某一ITU波長(zhǎng)的波分復(fù)用器通常是成對(duì)出現(xiàn)的，這樣就構(gòu)成了四孔毛細(xì)管結(jié)構(gòu)，要在保 證毛細(xì)管相鄰間的距離相等，還要有不同規(guī)格的前提下，再對(duì)中心頻率進(jìn)行微調(diào)是非常困 難的，而且造價(jià)也偏高，不能達(dá)到降低成本的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有效實(shí)現(xiàn)對(duì)光濾 波器裝配過程中的濾波頻率進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)大大降低使用成本的一種光濾波器的調(diào)頻方 法。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括設(shè)置在信號(hào)光纖上的光濾波器以及設(shè)置 在所述光濾波器內(nèi)的透鏡，該調(diào)頻方法包括如下步驟： (1 )、建立濾波片庫、透鏡焦距數(shù)據(jù)庫以及透鏡庫； (2) 、客戶端中給出所需信號(hào)頻率，選擇基本合適的濾波片； (3) 、根據(jù)濾波片原有的濾波頻率和信號(hào)頻率的差異，從所述透鏡焦距數(shù)據(jù)庫中選出對(duì) 應(yīng)的焦距； (4) 、根據(jù)所得焦距從所述透鏡庫中選擇相應(yīng)的透鏡； (5) 、將選擇的透鏡安裝在濾波器中，完成調(diào)整。
[0005] 進(jìn)一步的，步驟（1)，所述透鏡焦距數(shù)據(jù)庫內(nèi)頻率與焦距的關(guān)系式根據(jù)以下公式計(jì) 算得出： 所述頻率?的計(jì)算公式：

所述焦距f與信號(hào)光經(jīng)過透鏡以后對(duì)濾波片的入射角的關(guān)系式：
[0006] 進(jìn)一步的，公式1)中，C代表光速，nh為干涉膜厚，m為干涉級(jí)次。
[0007] 進(jìn)一步的，公式2)中，崎和％為不同介質(zhì)的折射率。
[0008] 進(jìn)一步的，公式3)中，d為信號(hào)光入射到濾波器的離軸距離。
[0009] 進(jìn)一步的，所述光濾波器包括包設(shè)在光纖外層的封裝外殼，在所述封裝外殼內(nèi)設(shè) 置有濾片支架以及濾片，所述透鏡設(shè)置在所述濾片支架上，所述濾片粘附在所述透鏡上，信 號(hào)通過所述光濾波器后被接收端接收。
[0010] 更進(jìn)一步，所述透鏡可為柱透鏡，也可為球透鏡。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明是一種實(shí)現(xiàn)對(duì)濾波片的濾波頻率進(jìn)行微調(diào)的方法， 通過對(duì)現(xiàn)有公式的研究，將原來對(duì)多條輸入光纖之間的離軸距離的調(diào)整，改為調(diào)整濾波器 中透鏡的焦距，相對(duì)于光纖離軸距離的調(diào)整難度和高昂成本，改變透鏡的焦距的加工工藝 相對(duì)成熟和完善，能大大降低產(chǎn)品的使用成本。本發(fā)明更是形成一個(gè)完整的系統(tǒng)幫助用戶 選擇適合的透鏡。因此，本發(fā)明有效實(shí)現(xiàn)對(duì)光濾波器的濾波頻率進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)大大降低使 用成本。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實(shí)用新型的第一種實(shí)施案例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的第二種實(shí)施案例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型的第三種實(shí)施案例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 本發(fā)明包括設(shè)置在信號(hào)光纖上的光濾波器以及設(shè)置在所述光濾波器內(nèi)的透鏡，該 調(diào)頻方法包括如下步驟： (1 )、建立濾波片庫、透鏡焦距數(shù)據(jù)庫以及透鏡庫； (2) 、客戶端中給出所需信號(hào)頻率，選擇基本合適的濾波片； (3) 、根據(jù)濾波片原有的濾波頻率和信號(hào)頻率的差異，從所述透鏡焦距數(shù)據(jù)庫中選出對(duì) 應(yīng)的焦距； (4) 、根據(jù)所得焦距從所述透鏡庫中選擇相應(yīng)的透鏡； (5) 、將選擇的透鏡安裝在濾波器中，完成調(diào)整。
[0014] 步驟(1)，所述透鏡焦距數(shù)據(jù)庫內(nèi)頻率與焦距的關(guān)系式根據(jù)以下公式計(jì)算得出： 所述頻率fej.的計(jì)算公式：
所述焦距f與信號(hào)光經(jīng)過透鏡以后對(duì)濾波片的入射角^?.的關(guān)系式：
[0015] 公式1)中，C代表光速，nh為干涉膜厚，m為干涉級(jí)次； 公式2)中，％和％為不同介質(zhì)的折射率； 公式3)中，d為信號(hào)光入射到濾波器的離軸距離。
[0016] 所述光濾波器包括包設(shè)在光纖外層的封裝外殼，在所述封裝外殼內(nèi)設(shè)置有濾片支 架以及濾片，所述透鏡設(shè)置在所述濾片支架上，所述濾片粘附在所述透鏡上，信號(hào)通過所述 光濾波器后被接收端接收。所述透鏡可為柱透鏡，也可為球透鏡。
[0017] 本發(fā)明利用上述公式進(jìn)行計(jì)算，先建立一個(gè)透鏡焦距數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫部分內(nèi)容如 下：
客戶根據(jù)自己所需要的濾波頻率，在該透鏡焦距數(shù)據(jù)庫中選擇出相對(duì)應(yīng)的透鏡焦距， 并根據(jù)公式4) :f=R/(n2_l)計(jì)算出最適合使用的透鏡的材料折射率和曲率半徑組合，再?gòu)?事先準(zhǔn)備好的透鏡庫內(nèi)選擇適合的透鏡。由于透鏡的加工工藝相對(duì)成熟和完善，這樣相比 于被外國(guó)供應(yīng)商壟斷的光纖離軸距離的技術(shù)和工藝，本發(fā)明巧妙轉(zhuǎn)換角度，從改裝成本比 較低、難度小的透鏡入手，完成對(duì)光濾波器的頻率的調(diào)整。
[0018] 如圖1所示三個(gè)實(shí)施案例可見，不論是單線光纖、二合一結(jié)構(gòu)中，不論是柱透鏡還 是球透鏡，均可通過設(shè)計(jì)不同材料折射率和曲率半徑R的組合，從而改變透鏡的焦距f，從而 起到微調(diào)光濾波器的頻率的作用。
[0019] 本發(fā)明適用于光學(xué)調(diào)頻領(lǐng)域。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種光濾波器的調(diào)頻方法，它包括設(shè)置在信號(hào)光纖上的光濾波器以及設(shè)置在所述光 濾波器內(nèi)的透鏡，其特征在于:該調(diào)頻方法包括如下步驟： (1 )、建立濾波片庫、透鏡焦距數(shù)據(jù)庫以及透鏡庫； (2) 、客戶端中給出所需信號(hào)頻率，選擇基本合適的濾波片； (3) 、根據(jù)濾波片原有的濾波頻率和信號(hào)頻率的差異，從所述透鏡焦距數(shù)據(jù)庫中選出對(duì) 應(yīng)的焦距； (4) 、根據(jù)所得焦距從所述透鏡庫中選擇相應(yīng)的透鏡； (5) 、將選擇的透鏡安裝在濾波器中，完成調(diào)整。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光濾波器的調(diào)頻方法，其特征在于:步驟（1)，所述透鏡焦 距數(shù)據(jù)庫內(nèi)頻率與焦距的關(guān)系式根據(jù)以下公式計(jì)算得出： 所述頻率_的計(jì)算公式：-------------------------------公式 1); 焉和的關(guān)系式：---------------------------公式2); 所述焦距f與信號(hào)光經(jīng)過透鏡以后對(duì)濾波片的入射角的關(guān)系式：------------------------------公式3)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光濾波器的調(diào)頻方法，其特征在于：公式1)中，C代表光 速，nh為干涉膜厚，m為干涉級(jí)次。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光濾波器的調(diào)頻方法，其特征在于:公式2) 中，《5和:《〇為不同介質(zhì)的折射率。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光濾波器的調(diào)頻方法，其特征在于:公式3) 中，d為信號(hào)光入射到濾波器的離軸距離。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光濾波器的調(diào)頻方法，其特征在于:所述光濾波器包括包 設(shè)在光纖外層的封裝外殼，在所述封裝外殼內(nèi)設(shè)置有濾片支架以及濾片，所述透鏡設(shè)置在 所述濾片支架上，所述濾片粘附在所述透鏡上，信號(hào)通過所述光濾波器后被接收端接收。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種光濾波器的調(diào)頻方法，其特征在于：所述透鏡可為柱透 鏡，也可為球透鏡。
【專利摘要】本發(fā)明公開并提供了一種有效實(shí)現(xiàn)對(duì)光濾波器的濾波頻率進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)大大降低使用成本的一種光濾波器的調(diào)頻方法。它包括設(shè)置在信號(hào)光纖上的光濾波器以及設(shè)置在所述光濾波器內(nèi)的透鏡，其特征在于：該調(diào)頻方法包括如下步驟：（1）、建立濾波片庫、透鏡焦距數(shù)據(jù)庫以及透鏡庫；（2）、客戶端中給出所需信號(hào)頻率，選擇基本合適的濾波片；（3）、根據(jù)頻率從所述透鏡焦距數(shù)據(jù)庫中選出對(duì)應(yīng)的焦距；（4）、根據(jù)濾波片原有的濾波頻率和信號(hào)頻率的差異，從所述透鏡焦距數(shù)據(jù)庫中選出對(duì)應(yīng)的透鏡；（5）、將選擇的透鏡安裝在濾波器中，完成調(diào)整。本發(fā)明適用于光學(xué)調(diào)頻領(lǐng)域。
【IPC分類】G02B6/32, G02B6/293
【公開號(hào)】CN105607189
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610033296
【發(fā)明人】陳鴻秀
【申請(qǐng)人】雷和清
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日