光濾波器(Optical filter)是光通信系統中,尤其是波分復用系統中常用的光器件。根據GB/T 14733.12《電信術語 光纖通信》的定義:光濾波器是指“用來限制光輻射通過它的一種器件,通常用來改變光譜的分布(它可以用于波長選擇、光放大器的噪聲濾波、增益均衡、光復用/解復用等)。” 下表0-1搜集到了介質模濾波、光柵濾波、F-P濾波、聲光濾波、光纖光柵濾波等常用的光濾波器的性能比較,其中最適用的是F-P電可調光濾波,僅供了解。
表0-1:幾種類型光濾波器的性能
在ITU-T G.671建議書中,也給出了光濾波器的定義,并將光濾波器分為可調諧光濾波器(Tuneable optical filter)和非調諧光濾波器。它們的釋義詳見下表0-2中。是按非調諧光濾波器和可調諧光濾波器分別給出的傳輸特性要求。并在該建議書中專門給出了可調諧光濾波器的傳輸特性的參數和值的要求。
表0-2:關于光濾波器、可調諧光濾波器和非調諧光濾波器的釋義
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鑒于可調諧光濾波器的濾波能力而得到了廣泛的應用。為此,在我國通信行業標準YD/T 2154《可調諧光濾波器》中規定了可調諧光濾波器的相關技術要求。它適用于基于多層膜干涉技術的平頂可調諧光濾波器(簡稱TFF濾波器)和基于單F-P(Fabry-Perot)腔技術的可調諧光濾波器(簡稱F-P腔濾波器)。下面簡要介紹該標準可調諧光濾波器的主要技術內容,若要詳細了解該標準具體內容的請查閱下附件。
附件:YD/T 2154-2010《可調諧光濾波器》
一、分類
1、分類方法
可調諧光濾波器的分類方法有多種,按其工作原理可分為TFF濾波器和F-P腔濾波器;按其工作波長范圍可分為:C波段濾波器和L波段濾波器。而對于TFF濾波器,按其端口又可分為兩端口濾波器和三端口濾波器;按其波長間隔又可分為50GHz濾波器和100GHz濾波器,具體頻率/波長分配詳見下表1-1。
表1-1:48/96通道濾波器頻率/波長分配表
2、關于TFF濾波器和F-P腔濾波器
多層膜干涉可調諧光濾波器(Multilayer Thin Film Interference Tunable Optical Filter)是基于多光束干涉原理形成的可調諧濾波器件,通過改變濾光片的入射角度實現可調諧濾波。其基本結構由鍍制在玻璃基片上的高(H)/低(L)折射率材料膜層構成多個F-P腔,從而實現窄帶濾波。如圖1-2(a)所示。F-P腔可調諧光濾波器(F-P Cavity Tunable Optical Filter)的結構如圖1-2(b)所示,由F-P腔和準直器兩個部分組成。光經準直器準直之后,進入F-P腔,通過改變F-P腔的腔長來實現波長的選擇;F-P腔可受直流電壓控制,通過調節直流電源的電壓達到選擇所要求的輸出光波長。單F-P腔技術的可調諧光濾波器可以由MEMS、壓電、液晶等技術實現。
圖1-2:TFF濾波器和F-P腔濾波器結構示例
二、光學性能參數要求
1、TFF濾波器:
100GHz通道間隔和50GHz通道間隔平頂型TFF濾波器光學性能參數詳見下表2-1所示。
表2-1:TFF濾波器光學性能參數要求
2、F-P腔可調諧光濾波器:
F-P腔可調諧光濾波器光學性能參數詳見下表2-2所示。關于濾波器上述表中參數名稱的含義詳見下表2-3。
表2-2:F-P腔可調諧光濾波器光學性能參數要求
表2-3:濾波器性能參數的名稱含義
三、外形圖及接口
TFF可調諧光濾波器和F-P腔可調諧光濾波器外形圖分別參見下圖3-1和3-2;其接口分別參考下表3-1和3-2。在標準的附錄C中還給出了TFF可調諧光濾波器的通信接口協議。
圖3-1:TFF可調諧光濾波器外形圖
圖3-2:F-P腔可調諧光濾波器外形圖
表3-1:TFF可調諧光濾波器接口定義
表3-2:F-P腔可調諧光濾波器電接口定義
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