一种光纤滤波器、光纤滤波器调制系统及方法与流程

本申请涉及光纤滤波器调制，特别是涉及一种光纤滤波器、光纤滤波器调制系统及方法。

背景技术：

1、光纤f-p(fabry-perot)滤波器作为一种重要的光学元件，被广泛应用于光纤通信以及光纤传感器技术中。具体地，光纤通信中如光交换机、插分复用器件等要用到光纤f-p滤波器，光纤传感技术中如光纤和光纤微腔解调其信号解调的关键器件就是光纤f-p滤波器。而且这种核心关键器件直接影响甚至决定了整个系统性能的优劣。其中，光纤f-p滤波器调制要求很高，然而国内生产的光纤f-p滤波器往往很难满足实际需求，因此光纤f-p滤波器以及上述关键器件当下都需要从国外进口，这大大增加了生产成本。而且随着国际形势的变化，国外技术封锁对国内研发生产制造业产生了巨大的冲击，极大的限制了国内技术的发展。因此急需解决光纤f-p(fabry-perot)滤波器高精度调制的技术难题。

技术实现思路

1、本申请主要解决的技术问题是提供一种光纤滤波器、光纤滤波器调制系统及方法，本申请所提供的方法可以较好地提高滤波器调制精度，也使得滤波器的波长调节更方便，扩大了滤波器的可以应用的环境。

2、为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种光纤滤波器，包括：

3、第一光学谐振腔；

4、会聚透镜，设置于所述第一光学谐振腔的一侧，且与所述第一光学谐振腔间隔设置；

5、压电陶瓷，设置于所述第一光学谐振腔背离所述会聚透镜的端面上，所述压电陶瓷设置于所述端面的第一端；

6、第二光学谐振腔，设置于所述第一光学谐振腔背离所述会聚透镜的一侧，所述第二光学谐振腔的一端面与所述第一光学谐振腔背离所述会聚透镜的端面的第二端抵接；

7、准直透镜，设置于所述第二光学谐振腔背离所述第一光学谐振腔的一侧，且与所述第二光学谐振腔间隔设置；

8、其中，所述压电陶瓷和所述第二光学谐振腔控制所述第一光学谐振腔调整自身腔体长度。

9、进一步地，所述第一光学谐振腔包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜和第二反射镜平行且在第一方向上间隔设置。

10、更进一步地，所述第二光学谐振腔包括：平行且在第一方向上间隔设置的半反镜和全反射镜，所述全反射镜与所述第一反射镜背离所述第二反射镜的端面抵接，所述全反射镜与所述压电陶瓷在所述第一反射镜背离所述第二反射镜的端面上间隔设置，所述第一反射镜受控于所述压电陶瓷和所述第二光学谐振腔调整其相对于所述第二反射镜的位置。

11、更进一步地，所述半反镜受控调整自身相对所述全反射镜的位置。

12、更进一步地，所述半反镜为20％至50％的半反半透镜。

13、为解决上述技术问题，本申请还提供一种光纤滤波器调制系统，包括：光纤滤波器、光路系统和电路系统；

14、所述光纤滤波器为如上任意一项所述的滤波器；

15、所述光路系统与所述光纤滤波器连接，用于向所述光纤滤波器输出激光光束；

16、所述电路系统，与所述光纤滤波器连接，用测量所述光纤滤波器中的第一谐振腔的腔体长度。

17、进一步地，所述光路系统包括光路系统包括分布式反馈式激光器、光纤环行器和第一光纤；

18、其中，所述分布式反馈式激光器的输出端与所述光纤环行器连接，所述光纤环行器的输出端与所述第一光纤的一端连接，所述光纤的另一端与所述光纤滤波器连接，用以向所述光纤滤波器输出激光光束。

19、进一步地，所述光路系统还包括放大自发辐射光源、光隔离器和第二光纤；

20、其中，所述放大自发辐射光源的输出端与所述光隔离器的输入端连接，所述光隔离器的输出端与所述第二光纤的一端连接，所述第二光纤的另一端与所述光纤滤波器的连接，用以输出激光光束至所述光纤滤波器。

21、进一步地，所述电路系统包括第一处理电路和信号转换电路；其中，所述第一处理电路与所述信号转换电路连接，所述信号转换电路的输出端与分布式反馈式激光器连接，所述信号转换电路用于在所述第一处理电路控制下对所述分布式反馈式激光器实现锯齿波调制。

22、更进一步地，所述电路系统还包括调制电路和显示电路，所述调制电路的输入端连接所述信号转换电路的输出端，所述调制电路输出端连接所述显示电路，所述调制电路和所述分布式反馈式激光器共用一个锯齿波信号。

23、更进一步地，所述电路系统还包括第二处理电路、采集电路和温度监测电路，所述采集电路采集端与所述光纤滤波器连接，所述采集电路的输出端与所述第二处理电路连接，用于采集调频连续波信号并输出至所述第二处理电路，所述第二处理电路基于所述调频连续波信号获得所述第一光学谐振腔的腔体长度；

24、所述温度监测电路与所述光路系统中的激光器和第二处理电路连接，用于检测所述激光器的温度，并输出至所述第二处理电路。

25、为解决上述技术问题，本申请还提供一种调制方法，所述方法包括：

26、采集获得调频连续波信号；

27、利用调频连续波过零点解调算法对所述调频连续波信号进行解调，进而获得光纤滤波器中的第一光学谐振腔的实时腔体长度。

28、进一步地，所述获得光纤滤波器中的第一谐振腔的实时腔体长度之后，所述方法还包括：

29、基于所述第一光学谐振腔的实时腔体长度，实时调制光纤滤波器中的第二光学谐振腔的腔体长度，以使得所述第一光学谐振的长度调制为目标腔体长度。

30、为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括能够被第一处理电路运行的计算机程序，用以执行如上所述的方法。

31、申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请所提供的技术方案中，通过设置包括第一光学谐振腔、会聚透镜、压电陶瓷、第二光学谐振腔和准直透镜，并具体将会聚透镜设置于第一光学谐振腔的一侧，且与第光学谐振腔间隔设置；将压电陶瓷设置于第一光学谐振腔背离会聚透镜的端面上，压电陶瓷设置于端面的第一端；第二光学谐振腔设置于第一光学谐振腔背离会聚透镜的一侧，第二光学谐振腔的一端面与第一光学谐振腔背离会聚透镜的端面的第二端抵接；准直透镜设置于第二光学谐振腔背离第一光学谐振腔的一侧，且与第二光学谐振腔间隔设置。本申请所提供的技术方案通过设置压电陶瓷可以实现更为方便控制第一光学谐振腔灵活调整自身腔体长度，并利用一端与第一光学谐振腔一端抵接的第二光学谐振腔辅助测量与微调制，实现提高第一光学谐振腔的腔体长度测量的精确度，进而利用更准确的第一光学谐振腔的腔体长度，实现提高滤波器调制精度，也使得滤波器的波长调节更方便，利用较为简单的结构即可扩大滤波器的可以应用的环境，起到了良好的技术效果。

技术特征：

1.一种光纤滤波器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光纤滤波器，其特征在于，所述第一光学谐振腔包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜和第二反射镜平行且在第一方向上间隔设置，所述第一反射镜受控于所述压电陶瓷和所述第二光学谐振腔调整其相对于所述第二反射镜的位置。

3.根据权利要求2所述的光纤滤波器，其特征在于，所述第二光学谐振腔包括：平行且在第一方向上间隔设置的半反镜和全反射镜，所述全反射镜与所述第一反射镜背离所述第二反射镜的端面抵接，所述全反射镜与所述压电陶瓷在所述第一反射镜背离所述第二反射镜的端面上间隔设置。

4.根据权利要求3所述的光纤滤波器，其特征在于，所述半反镜受控调整自身相对所述全反射镜的位置。

5.根据权利要求3所述的光纤滤波器，其特征在于，所述半反镜为20％至50％的半反半透镜。

6.一种光纤滤波器调制系统，其特征在于，包括：光纤滤波器、光路系统和电路系统；

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述光路系统包括光路系统包括分布式反馈式激光器、光纤环行器和第一光纤；

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述光路系统还包括放大自发辐射光源、光隔离器和第二光纤；

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电路系统包括第一处理电路和信号转换电路；其中，所述第一处理电路与所述信号转换电路连接，所述信号转换电路的输出端与分布式反馈式激光器连接，所述信号转换电路用于在所述第一处理电路控制下对所述分布式反馈式激光器实现锯齿波调制。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述电路系统还包括调制电路和显示电路，所述调制电路的输入端连接所述信号转换电路的输出端，所述调制电路输出端连接所述显示电路，所述调制电路和所述分布式反馈式激光器共用一个锯齿波信号。

11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述电路系统还包括第二处理电路、采集电路和温度监测电路，所述采集电路采集端与所述光纤滤波器连接，所述采集电路的输出端与所述第二处理电路连接，用于采集调频连续波信号并输出至所述第二处理电路，所述第二处理电路基于所述调频连续波信号获得所述第一光学谐振腔的腔体长度；

12.一种调制方法，其特征在于，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的调制方法，其特征在于，所述获得光纤滤波器中的第一谐振腔的实时腔体长度之后，所述方法还包括：

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质包括能够被第一处理电路运行的计算机程序，用以执行如权利要求12所述的方法。

技术总结本申请公开了一种光纤滤波器、光纤滤波器调制系统及方法，该滤波器包括：第一光学谐振腔；会聚透镜，设置于第一光学谐振腔的一侧，且与第光学谐振腔间隔设置；压电陶瓷，设置于第一光学谐振腔背离会聚透镜的端面上，压电陶瓷设置于端面的第一端；第二光学谐振腔，设置于第一光学谐振腔背离会聚透镜的一侧，第二光学谐振腔的一端面与第一光学谐振腔背离会聚透镜的端面的第二端抵接；准直透镜，设置于第二光学谐振腔背离第一光学谐振腔的一侧，且与第二光学谐振腔间隔设置，压电陶瓷和第二光学谐振腔控制第一光学谐振腔调整自身腔体长度，本方案可实现提高对第一光学谐振腔长度测量精确度及调制精度，扩大了滤波器的应用环境。技术研发人员：王义平,白浪,何俊,徐锡镇受保护的技术使用者：深圳光子传感科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11