文档介绍：可调谐滤波器演示文稿
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（优选）可调谐滤波器.
第二页，共四十六页。
提纲
一、FP滤波器的历史和发展
二、FP滤波器的基本原理和参数
三、可调谐FP滤波器的分类及实现方法
四、可调谐FP滤波器滤波器性能影响
精细度
峰值透过率
镜面透过率
1%
%
%
2%
%
%
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可调谐F-P滤波器原理
利用机械、压电、电光和热效应来实现中心波长调制。
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可调谐F-P滤波器的分类
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可调谐F-P体滤波器（Bulk Filter）
逆压电效应（电致伸缩效应）：在外电场作用下压电体会产生形变
PZT压电陶瓷(锆钛酸铅)
压电应变常数=
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光纤FP 滤波器
在两光纤端面镀上高反膜，光纤本身构成F-P腔。压电陶瓷拉伸光纤来调控腔长。
腔长长，FSR较小
光纤端面与中间的空气腔形成F-P腔，压电陶瓷驱动其中之一的腔镜沿轴向运动，对腔长进行扫描。
腔长一般小于10μm ， FSR 较大，插入损耗较大。
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改进型波导腔FFPF
在空气隙腔滤波器的基础上，腔内加入一段光纤波导，通过调节波导段的长度来调整其FSR（其长度一般100μm 到厘米量级）。
同时这种结构也使第二种FFPF 存在的模式失配和插入损耗较大的问题得到解决。
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光纤FP 滤波器
光纤Fabry－Perot 滤波器的特点是：
纤入纤出，器件的损耗可以做到比较小，约3dB 左右；
FSR 覆盖范围极大，可根据不同的要求以不同的结构来满足其不同的FSR，从MHz 量级到上百个nm；
分辨率较高，精细度可以做到上千；
器件稳定性好，偏振无关；调谐简单。
该滤波器用途较为广泛，在光纤传感系统可用作传感元件进行温度，压强和应力的测量；在光通讯系统中，可作在WDM 系统的解复用，还可用在光纤环形激光器中实现可调谐波长输出，用在掺铒光纤放大器（EDFA）中进行噪声抑制等。
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MEMS（Micro-electro Mechanical Systems微机电系统) F-P可调谐滤波器
该滤波器是通过在F-P两高反镜上微机电驱动装置，加上反偏电压后利用静电力或热应变的作用使腔长收缩而持续调节滤波器的谐振波长。
镜面受到静电力，梁弹性形变产生恢复力，根据力平衡关系得到电压与镜面位移关系。
电动机械滤波器通常由常规半导体技术制成，其调谐速度较慢，在毫秒和微秒之间。
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液晶光调谐滤波器
在F-P谐振腔内填充液晶材料，利用加电场后液晶分子的晶向排列会发生变化从而改变其折射率，因此可以改变F-P腔的光学厚度，完成对中心波长的调制。
液晶F-P滤波器的精细度较高，调制范围为几十纳米，调制时间在微秒量级。
属于块状结构，不利于与光纤的输入输出耦合;FSR 在50nm 左右；插入损耗在4dB 左右；～左右；调谐电压低；偏振态敏感；液晶存在散射损耗与吸收。
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液晶光调谐滤波器
此滤波器可用作WDMA 光网络系统中的信号解调器，可调谐激光器中的调谐元件，还可以用于光谱成像系统中进行目标识别。
当3Uth < U 时，指向矢方向与外加电场方向基本平行，液晶F-P滤波器光学特性与偏振无关，此时o 光e 光有相同的谐振波长.
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波导FP 滤波器
左图是一个Ti:LiNb03 波导滤波器。沿着y 轴方向的Ti 扩散的直波导制作在X 切的LiNb03 衬底上。波导的两端抛光后镀上反射率为89％的绝缘反射膜。滤波器的中心波长是通过在波导上加电压由电光效应来调节的，其调谐速度可以达到50ns。
在抛光后的波导两端镀上高反膜，通过在波导上加电压由电光效应来调节滤波器的中心波长。由于它利用的是电光效应，调节速度可达至ns级。
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高性能的滤波器需满足以下要求：
调谐范围大
精细度高
透射率高
响应速度快
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可调谐滤波器性能比较
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可调谐F-P滤波器的应用
在可调谐光滤波器的众多技术方案中，目前商用化的可调谐滤波器主要基于三种技术：光纤FP技术(Micron Optics公司)，MEMS-FP技术(NP Photonics公司)和线性可变滤波片LVF技术(Santec公司等)，国内尚无产品推出，基本依赖进口。
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