窄带滤光片是用于密布波分复用光纤通信体系,是其要害器材之一,它一般是全介质滤光片,也便是间隔层与反射层都是由镀制介质薄膜形成,其特色是镀制难度高,成品率低,本钱高级。

      窄带滤光片的原理

  1、光波中的电磁波理论

  从理论上讲,窄带滤光片的光学特性研讨,便是电磁波经过多层介质薄膜间传达的研讨。因此,麦克斯韦方程组是处理光学薄膜体系问题的Z根本的办法。

  2、在介质界面上光波的反射与折射

  有若干介质界面存在于光学膜系中,各介质界面上的反射和折射规律关系到膜系的光学性质与光波。须考虑光波从复折射率的介质入射到该介质时,与另一介质的复折射率界面的反射和折射过程。

  3、光学薄膜的特征矩阵

  关于无吸收的介质光学薄膜,其特征矩阵的显著特色从三方面考虑:行列式值为1,即单位模矩阵;对角元素或者是实数,或者是纯虚数;Z重要的是主对角线上的元素相等。在有用的光学厚度为四分之一波长的整数倍时,特征矩阵变得非常简单。

      窄带滤光片的发展现状

  为了适应我国光通信业高速发展的实际需求,经过对窄带滤光片的优化结构、规划、剖析和批改技能进行深入研讨,在滤光片的主膜系镀制工艺技能方面有所突破;完成了改造进口设备功能,完成了镀膜资料的部分国产化;了解了高细密性、低损耗膜层的制备技能,还有高精度实时监控技能;生成提高了镀制后的减薄、抛光和划片工艺;树立完善了检测体系。一起还形成了一套较为完好的光通信,用于窄带滤光片产业化出产技能。并完成了100GHz和200GHz产品批量化出产,经检测产品质量安稳,经过国内外用户试用,窄带滤光片产品的总体功能及出产技能均已到达国际先进水平。

      窄带滤光片在波分复用体系中的使用

  作为波分复用体系的中心器材,复用/解复用器是将不同波长的光信号汇集到一根光纤输出的器材,称为复用器,而将一根光纤中的多路波长信号别离到各输出口的器材,称为解复用器。介质薄膜窄带滤光片首要使用便是复用/解复用器。而插入损耗、隔离度、温度安稳性、作业波长规模、偏振相关损耗、各通路插入损耗的Zda差异等是其首要功能指标。

  现在,在密布波分复用光纤通信体系中使用的窄带滤光片,一般多选用全介质窄带滤光片,这种滤光片的镀膜层数很多,一般有一两百层,所以关于镀膜时的监控精度要求极高,尤其是关于镀制间隔层的精度就要求更高,要到达要求的光谱特性,其差错有必要低于0.01%,甚至更低,因此选用控制精度极高的镀膜设备是必要的。

      窄带滤光片的规划

  1、法布里-珀罗滤光片

  法布里-珀罗滤光片分有单腔与多腔之分,在法布里-珀罗干与仪的基础上改善了单腔法布里-珀罗窄带滤光片。从单腔滤光片的剖析能够看出,三角形的带通不能满意密布波分复用体系中对通带陡降特性和相邻信道隔离度的指标要求。

  多腔滤光片是将多个单腔滤光片串置起来,中间用耦合层衔接得到的,和单腔滤光片相比,多腔窄带滤光片的通带形状更接近于矩形,透射带不再是一个尖峰,这样能够使稍稍违背中心波长的光也能透过滤光片而不引起大的损耗;一起加快了透射率在透射带边际下降的速度。

  2、规划办法

  经过对多腔窄带滤光片结构研讨能够得出,在镀膜资料确认后,串接的单腔窄带滤光片的个数p,各单腔反射层HL的对数n,各单腔的干与级次m,间隔层的特征t,共同决议了多腔窄带滤光片的根本光谱特性。也能够说是,经过利用Zyou化原理,把p、n、m、t作为自变量,由计算机主动寻优来找到适合通信体系要求,一起还求到满意工艺条件的解。

  这样,窄带滤光片由多个单腔串接而成,其间每个单腔窄带滤光片的特征参数都是正整数。能够将寻优问题归结为整数规划问题,其函数便是组成多腔窄带滤光片所串接单腔的个数p,各单腔窄带滤光片的膜结构参数、看作是可寻优的整形变量以及评价函数。

  窄带滤光片若是WMS-15玻璃上的两种镀膜资料的和,一般用多个单腔串接,配以恰当的参数就能满意光谱要求。间隔层大都选择低折射率资料,其原因有三个:①在满意工艺要求的前提下,同样一个四分之一光学厚度的资料,镀制蒸腾速率低;②价格较高资料比;③若资料镀得太厚,镀膜层易龟裂。

  综上所述,制备的滤光片尽管满意技能指标要求,但中心波长与理论规划曲线相比仍然有少数漂移,完成中心波长的零漂移以及提高峰值透过率将是日后研讨和改善的方向。

      窄带滤光片与带通滤光片的差异

  带通滤光片都是在特定的波段答应光信号经过,而违背这个波段以外的两边光信号就被阻挠了,带通滤光片的通带相对来说都是比较宽的,一般半带宽都是在40nm以上!而窄带滤光片是在带通滤光片中分出来的,是归于带通滤光片的一种,它的界说跟带通滤光片是相同的,都是在特定的波段答应光信号经过,而违背这个波段以外的两边光信号就被阻挠了,但是窄带滤光片是相对来说是比较窄的。

  窄带滤光片的特色首要是选用全介质硬膜镀膜的技能和介质干与的原理,在凸显窄带滤光片特性的基础上,光学功能与基片厚度无关,窄带滤光片更便于内置仪器成像体系里边。使之光学功能得以提高和有用使用,选用特别的光学资料基底,解决传统意义上吸收型合成玻璃易发霉及光学功能不安稳等问题,产品根据客户的指标需求予以出产制作。