光濾波器(Optical filter)是光通信系統(tǒng)中,尤其是波分復(fù)用系統(tǒng)中常用的光器件。根據(jù)GB/T 14733.12《電信術(shù)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(fù)用/解復(fù)用等)?!?/span> 下表0-1搜集到了介質(zhì)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(diào)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(diào)諧光濾波器(Tuneable optical filter)和非調(diào)諧光濾波器。它們的釋義詳見下表0-2中。是按非調(diào)諧光濾波器和可調(diào)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(diào)諧光濾波器的傳輸特性的參數(shù)和值的要求。
表0-2:關(guān)于光濾波器、可調(diào)諧光濾波器和非調(diào)諧光濾波器的釋義
欲詳細(xì)了解G.671建議書要求的請進(jìn)入。
鑒于可調(diào)諧光濾波器的濾波能力而得到了廣泛的應(yīng)用。為此,在我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 2154《可調(diào)諧光濾波器》中規(guī)定了可調(diào)諧光濾波器的相關(guān)技術(shù)要求。它適用于基于多層膜干涉技術(shù)的平頂可調(diào)諧光濾波器(簡稱TFF濾波器)和基于單F-P(Fabry-Perot)腔技術(shù)的可調(diào)諧光濾波器(簡稱F-P腔濾波器)。下面簡要介紹該標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)諧光濾波器的主要技術(shù)內(nèi)容,若要詳細(xì)了解該標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容的請查閱下附件。
附件:YD/T 2154-2010《可調(diào)諧光濾波器》
一、分類
1、分類方法
可調(diào)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(guān)于TFF濾波器和F-P腔濾波器
多層膜干涉可調(diào)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(diào)諧濾波器件,通過改變?yōu)V光片的入射角度實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧濾波。其基本結(jié)構(gòu)由鍍制在玻璃基片上的高(H)/低(L)折射率材料膜層構(gòu)成多個(gè)F-P腔,從而實(shí)現(xiàn)窄帶濾波。如圖1-2(a)所示。F-P腔可調(diào)諧光濾波器(F-P Cavity Tunable Optical Filter)的結(jié)構(gòu)如圖1-2(b)所示,由F-P腔和準(zhǔn)直器兩個(gè)部分組成。光經(jīng)準(zhǔn)直器準(zhǔn)直之后,進(jìn)入F-P腔,通過改變F-P腔的腔長來實(shí)現(xiàn)波長的選擇;F-P腔可受直流電壓控制,通過調(diào)節(jié)直流電源的電壓達(dá)到選擇所要求的輸出光波長。單F-P腔技術(shù)的可調(diào)諧光濾波器可以由MEMS、壓電、液晶等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
圖1-2:TFF濾波器和F-P腔濾波器結(jié)構(gòu)示例
二、光學(xué)性能參數(shù)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(xué)性能參數(shù)詳見下表2-1所示。
表2-1:TFF濾波器光學(xué)性能參數(shù)要求
2、F-P腔可調(diào)諧光濾波器:
F-P腔可調(diào)諧光濾波器光學(xué)性能參數(shù)詳見下表2-2所示。關(guān)于濾波器上述表中參數(shù)名稱的含義詳見下表2-3。
表2-2:F-P腔可調(diào)諧光濾波器光學(xué)性能參數(shù)要求
表2-3:濾波器性能參數(shù)的名稱含義
三、外形圖及接口
TFF可調(diào)諧光濾波器和F-P腔可調(diào)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(biāo)準(zhǔn)的附錄C中還給出了TFF可調(diào)諧光濾波器的通信接口協(xié)議。
圖3-1:TFF可調(diào)諧光濾波器外形圖
圖3-2:F-P腔可調(diào)諧光濾波器外形圖
表3-1:TFF可調(diào)諧光濾波器接口定義
表3-2:F-P腔可調(diào)諧光濾波器電接口定義
欲進(jìn)一步了解相關(guān)光器件性能要求介紹的請進(jìn)入。