多相移间插取样光纤光栅滤波器的设计与优化

【目的】取样光纤布拉格光栅（SFBG）以其梳状滤波特性引起人们的普遍关注，成为光纤光栅技术研究的新热点。显然，设计具有高通道数、平顶和窄带宽的光学滤波器具有重要的工程意义。文章提出了一种插入多相移（MPS）的间插取样光纤布拉格光栅（ISFBG）滤波器。【方法】ISFBG具有大量反射通道，通过插入MPS，可引入多个平顶窄传输通道。通过优化插入ISFBG的两个π相移的位置，首先设计了具有41个传输通道的光学滤波器，该滤波器覆盖C波段，通道间隔为100GHz，每个传输通道都具有平顶响应，3dB带宽较窄（<1 GHz），形状因子较小（<3.2）。接着，保持其他结构不变，通过优化插入3个π相移的位置，可在此基础上进一步减小形状因子，从而改善传输通道的矩形形状。通过引入MPS技术，设计了插入3个π相移的ISFBG，可实现通道数目加倍，通道间隔减半。【结果】演示了一种通道数目为81的平顶窄带宽的光学滤波器，该滤波器覆盖C波段，通道间隔为50GHz，多通道的3dB带宽为900.5MHz，形状因子接近2.17。同时讨论了MPS的大小、位置和光纤的等效长度的精度对于实际制造的影响。【结论】所设...