TFF型WDM器件技术原理
2020-05-18 16:24
HYC亿源通
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我们知道，光纤通信是技术是实现互联网并改变世界的关键技术之一，光纤通信的一个优势是可以在一根光纤中同时传输数十个波长，称作波分复用（WDM）。WDM传输的基本元件是光学滤波器，可通过光纤熔融拉锥（FBT）、薄膜滤光片（TFF）、阵列波导光栅（AWG）和光学梳状滤波器等技术实现。TFF和AWG是最常用的两种WDM技术，本文讨论基于TFF的WDM器件。
薄膜滤光片
法布里－帕罗干涉仪（FPI）是光学滤波领域常用的干涉仪。FPI结构如图1所示，包括两个玻璃片和夹在其中、具有精确厚度的隔片。玻璃片的内表面镀了部分反射膜，外表面则通常镀增透膜。
图1． 法布里－帕罗干涉仪结构
除了图1中的体光学结构，FPI还可以通过介质膜实现，如图2所示。多层薄膜沉积于玻璃基片上，以高／低折射率介质膜构成的周期结构，其功能类似于部分反射膜。中间的腔层将两个反射镜隔开。
图2． 基于薄膜技术的法布里－帕罗干涉仪
与基于体光学元件的传统FPI干涉仪一样，基于薄膜技术的FPI干涉仪也可以作为光学滤波器。如图3所示，干涉仪的透射峰是周期性的，随着镜面反射率的增加，透射谱的精细度越来越高。在自由光谱范围内，干涉仪只有一个透射峰，如图4所示。当镜面反射率较高时，透射峰线宽非常窄，可用于窄带滤波。
图3． 薄膜FPI的透射谱
图4． 窄带FPI在一个FSR之内的透射谱
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