光波滤波器
阅读：1019发布：2020-06-25
专利汇可以提供光波滤波器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种光波 滤波器 ，包括： 谐振腔 结构，所述谐振腔结构包括相对的第一腔板和第二腔板，第一腔板包括第一压电层和第一导电层，第一导电层位于第一压电层沿第一腔板至第二腔板方向的两侧表面；第一 电压 源，第一电压源分别与第一压电层两侧的第一导电层连接，第一电压源适于施加第一调节电压至第一压电层两侧的第一导电层，以补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的 波长 漂移。所述光波滤波器的性能得到提高。，下面是光波滤波器专利的具体信息内容。
1.一种光波滤波器，其特征在于，包括：
谐振腔结构，所述谐振腔结构包括相对的第一腔板和第二腔板，第一腔板包括第一压电层和第一导电层，第一导电层位于第一压电层沿第一腔板至第二腔板方向的两侧表面；
第一电压源，第一电压源分别与第一压电层两侧的第一导电层连接，第一电压源适于施加第一调节电压至第一压电层两侧的第一导电层，以补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的波长漂移。
2.根据权利要求1所述的光波滤波器，其特征在于，所述第一压电层的材料包括压电陶瓷材料、压电玻璃材料或压电无机化合物材料。
3.根据权利要求1所述的光波滤波器，其特征在于，所述第一导电层的材料为透明导电材料。
4.根据权利要求1所述的光波滤波器，其特征在于，所述第一导电层中具有若干第一开口，所述第一开口的底部暴露出第一压电层的表面。
5.根据权利要求4所述的光波滤波器，其特征在于，所述第一导电层为梳状结构。
6.根据权利要求1所述的光波滤波器，其特征在于，所述第一压电层的厚度为0.1毫米～50毫米。
7.根据权利要求1所述的光波滤波器，其特征在于，所述第二腔板包括第二压电层和第二导电层，第二导电层位于第二压电层沿第一腔板至第二腔板方向的两侧表面；所述光波滤波器还包括：第二电压源，第二电压源分别与第二压电层两侧的第二导电层连接，第二电压源适于施加第二调节电压至第二压电层两侧的第二导电层，第一电压源和第二电压源适于共同补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的波长漂移。
8.根据权利要求7所述的光波滤波器，其特征在于，所述第二压电层的材料包括压电陶瓷材料、压电玻璃材料或压电无机化合物材料。
9.根据权利要求7所述的光波滤波器，其特征在于，所述第二导电层的材料为透明导电材料。
10.根据权利要求7所述的光波滤波器，其特征在于，所述第二导电层中具有若干第二开口，所述第二开口的底部暴露出第二压电层的表面。
11.根据权利要求10所述的光波滤波器，其特征在于，所述第二导电层为梳状结构。
12.根据权利要求7所述的光波滤波器，其特征在于，所述第二压电层的厚度为0.1毫米～50毫米。
光波滤波器
技术领域
[0001] 本发明涉及滤波器领域，尤其涉及一种光波滤波器。
背景技术
[0002] 滤波器是一种波长选择器件，在通信系统中有着重要的应用，如光波滤波器。
[0003] 基于法布里-珀罗谐振腔的光波滤波器的工作原理为：光束进入两块平行玻璃板之间，之后，光束在两板之间发生多次的反射和入射，并且入射波和反射波会发生干涉。腔体透射率随波长的显著变化，当透射光为同相时它们有相长干涉，对应透射率的极大峰值，而当透射光反相时则对应着透射率的极小峰值。
[0004] 然而，现有的光波滤波器的性能较差。
发明内容
[0005] 本发明解决的问题是提供一种光波滤波器，以提高光波滤波器的性能。
[0006] 为解决上述问题，本发明提供一种光波滤波器，包括：谐振腔结构，所述谐振腔结构包括相对的第一腔板和第二腔板，第一腔板包括第一压电层和第一导电层，第一导电层位于第一压电层沿第一腔板至第二腔板方向的两侧表面；第一电压源，第一电压源分别与第一压电层两侧的第一导电层连接，第一电压源适于施加第一调节电压至第一压电层两侧的第一导电层，以补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的波长漂移。
[0007] 可选的，所述第一压电层的材料包括压电陶瓷材料、压电玻璃材料或压电无机化合物材料。
[0008] 可选的，所述第一导电层的材料为透明导电材料。
[0009] 可选的，所述第一导电层中具有若干第一开口，所述第一开口的底部暴露出第一压电层的表面。
[0010] 可选的，所述第一导电层为梳状结构。
[0011] 可选的，所述第一压电层的厚度为0.1毫米～50毫米。
[0012] 可选的，所述第二腔板包括第二压电层和第二导电层，第二导电层位于第二压电层沿第一腔板至第二腔板方向的两侧表面；所述光波滤波器还包括：第二电压源，第二电压源分别与第二压电层两侧的第二导电层连接，第二电压源适于施加第二调节电压至第二压电层两侧的第二导电层，第一电压源和第二电压源适于共同补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的波长漂移。
[0013] 可选的，所述第二压电层的材料包括压电陶瓷材料、压电玻璃材料或压电无机化合物材料。
[0014] 可选的，所述第二导电层的材料为透明导电材料。
[0015] 可选的，所述第二导电层中具有若干第二开口，所述第二开口的底部暴露出第二压电层的表面。
[0016] 可选的，所述第二导电层为梳状结构。
[0017] 可选的，所述第二压电层的厚度为0.1毫米～50毫米。
[0018] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
[0019] 本发明技术方案提供的光波滤波器中，第一腔板包括第一压电层和第一导电层，第一导电层位于第一压电层沿第一腔板至第二腔板方向的两侧表面。第一电压源适于施加第一调节电压至第一压电层两侧的第一导电层，以补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的波长漂移。第一腔板在施加第一调节电压的情况下，第一压电层的厚度发生变化，这样即使在谐振腔结构的腔长在加工过程中的存在一定会引起波长的漂移的几何偏差，也能够通过第一压电层的厚度变化来进行补偿，使得谐振腔结构的腔长的尺寸满足输出预设波长的干涉条件，使得光波滤波器出射的光波的频率满足预设要求，从而达到选频的功能。由于采用调节第一调节电压的方式来调节光波滤波器出射的波的波长，使得调节的精度提高，且调节的难度降低。综上，提高了光波滤波器性能。
[0020] 进一步，所述第二腔板包括第二压电层和第二导电层；所述光波滤波器还包括：第二电压源，第二电压源分别与第二压电层两侧的第二导电层连接，第二电压源适于施加第二调节电压至第二压电层两侧的第二导电层。第二电压源适于施加第二调节电压至第二压电层两侧的第二导电层，第二腔板在施加第二调节电压的情况下，第二压电层的厚度发生变化。第一压电层的厚度变化和第二压电层的厚度变化适于共同补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的波长漂移，这样使得对波长漂移的补偿能力提高，即使在腔长具有较大的几何偏差的情况下，也能够使光波滤波器出射的波的频率符合需要，从而达到选频的功能。附图说明
[0021] 图1是一种光波滤波器的结构示意图；
[0022] 图2是本发明一实施例中光波滤波器的结构图；
[0023] 图3为本发明另一实施例中光波滤波器的结构图。
具体实施方式
[0024] 正如背景技术所述，现有的光波滤波器的性能较差。
[0025] 一种光波滤波器，请参考图1，包括：谐振腔结构，所述谐振腔结构为法布里-珀罗谐振腔体，所述谐振腔结构包括相对的第一腔板101和第二腔板102。
[0026] 上述光波滤波器的腔长的几何尺寸在制作时难免具有一定的偏差，导致输出的波的波长偏离预设的波长。
[0027] 一种调节的方法为：采用人工机械移动第一腔板101和第二腔板102之间的距离，对第一腔板101和第二腔板102之间的距离进行微调。
[0028] 然而，由于光波滤波器的腔长的几何尺寸的偏差通常在纳米量极，因此人工调节的难度较大，精度较差。具体表现在，人工移动第一腔板101和第二腔板102之间的距离，很难在纳米量极内进行控制，一次移动很容易超出几何尺寸的偏差范围。
[0029] 为了解决上述问题，本发明提供一种光波滤波器，包括：谐振腔结构，所述谐振腔结构包括相对的第一腔板和第二腔板，第一腔板包括第一压电层和第一导电层，第一导电层位于第一压电层沿第一腔板至第二腔板方向的两侧表面；第一电压源，第一电压源分别与第一压电层两侧的第一导电层连接，第一电压源适于施加第一调节电压至第一压电层两侧的第一导电层，以补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的波长漂移。所述光波滤波器的性能得到提高。
[0030] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0031] 本发明提供一种光波滤波器，请参考图2，包括：
[0032] 谐振腔结构，所述谐振腔结构包括相对的第一腔板210和第二腔板220，第一腔板210包括第一压电层211和第一导电层212，第一导电层212位于第一压电层211沿第一腔板
210至第二腔板220方向的两侧表面；
210至第二腔板220方向的两侧表面；
[0033] 第一电压源230，第一电压源230分别与第一压电层211两侧的第一导电层212连接，第一电压源230适于施加第一调节电压至第一压电层211两侧的第一导电层212，以补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的波长漂移。
[0034] 所述谐振腔结构为法布里-珀罗谐振腔体。
[0035] 所述第一压电层211的材料包括压电陶瓷材料、压电玻璃材料或压电无机化合物材料。
[0036] 所述第一压电层211的材料透光。
[0037] 所述第一压电层211的厚度可以随着在厚度方向上施加在第一压电层211上的电压的变化而变化。
[0038] 第一导电层212位于第一压电层211沿第一腔板210至第二腔板220方向的两侧表面，也就是说第一导电层212位于第一压电层211沿腔长L方向的两侧表面。
[0039] 在一个实施例中，所述第一导电层212的材料为透明导电材料，使得入射光能从第一导电层212透过达到第一压电层211的表面，避免第一导电层212阻挡入射光的传播。
[0040] 本实施例中，第一导电层212的材料为透明导电材料，第一压电层211的材料透光，这样使得入射光能从第一导电层212和第一压电层211穿过到达第一腔板210和第二腔板220之间。
[0041] 当所述第一导电层212的材料为透明导电材料时，所述第一导电层212位于第一压电层211沿第一腔板210至第二腔板220方向的两侧表面，第一压电层211沿第一腔板210至第二腔板220方向的两侧表面均被第一导电层212完全覆盖。
[0042] 在其他实施例中，第一导电层中具有若干第一开口，所述第一开口的底部暴露出第一压电层的表面，如，第一导电层为梳状结构，第一压电层一侧的第一开口和第一压电层另一侧的第一开口相对设置，在该情况下，第一导电层的材料可以不透光的导电材料，入射光能从第一开口底部的第一压电层穿过到达第一腔板和第二腔板之间。
[0043] 第一导电层212位于第一压电层211沿第一腔板210至第二腔板220方向的两侧表面。
[0044] 需要说明的是，第一压电层211沿第一腔板210至第二腔板220方向一侧表面的第一导电层212，与第一压电层211沿第一腔板210至第二腔板220方向另一侧表面的第一导电层212相互分立，并不连接，这样在第一压电层211沿第一腔板210至第二腔板220方向两侧表面的第一导电层212上施加一定压差时，第一压电层211在厚度方向上具有压差，能使得第一压电层211在厚度方向的尺寸发生变化。
[0045] 本实施例中，仅通过调节第一压电层的厚度变化来补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的波长漂移。
[0046] 本实施例中，第二腔板220的材料为玻璃，第二腔板220还可以为其他透明腔板。
[0047] 本实施例中，所述第一压电层211的厚度为0.1毫米～50毫米，若第一压电层211的厚度过大，则在较高的电压差变化下，第一压电层211的厚度才会发生一定的变化，这样导致调节的灵敏度较差；若第一压电层211的厚度过小，则导致第一压电层211在满量程的电压调节下，第一压电层211的厚度总变化较小，导致对腔长的几何偏差引起的波长漂移的补偿作用较小。
[0048] 本实施例中，第一腔板在施加第一调节电压的情况下，第一压电层的厚度发生变化，这样即使在谐振腔结构的腔长在加工过程中的存在一定的几何偏差，也能够通过第一压电层的厚度变化来进行补偿，使得谐振腔结构的腔长的尺寸满足输出预设波长的干涉条件，使得光波滤波器出射的光波的频率满足预设要求，从而达到选频的功能。由于采用调节第一调节电压的方式来调节光波滤波器出射的波的波长，使得调节的精度提高，且调节的难度降低。综上，提高了光波滤波器性能。
[0049] 本实施例中，光束在第一腔板210和第二腔板220之间还需要发生多次的反射，因此，光波滤波器还包括第一反射膜和第二反射膜。
[0050] 当第一导电层212的材料为透明导电材料时，第一反射膜位于第一压电层211朝向腔内一侧的第一导电层212的表面，且第一压电层211朝向腔内一侧的第一导电层212位于第一反射膜和第一压电层211之间，第一压电层211朝向腔外一侧的第一导电层212表面没有反射膜，第二反射膜位于第二腔板220朝向腔内的表面，第二腔板220朝向腔外的表面没有反射膜。
[0051] 当第一导电层中具有若干第一开口时，第一反射膜位于第一压电层朝向腔内的表面，第二反射膜位于第二腔板220朝向腔内的表面。
[0052] 本发明另一实施例还提供一种光波滤波器，本实施例的光波滤波器与前一实施例的区别在于：所述第二腔板包括第二压电层和第二导电层，第二导电层位于第二压电层沿第一腔板至第二腔板方向的两侧表面；所述光波滤波器还包括：第二电压源，第二电压源分别与第二压电层两侧的第二导电层连接，第二电压源适于施加第二调节电压至第二压电层两侧的第二导电层，第一电压源和第二电压源适于共同补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的波长漂移。关于本实施例与前一实施例的温度自适应的光波滤波器相同的内容，不再详述。
[0053] 参考图3，光波滤波器包括：谐振腔结构，所述谐振腔结构包括相对的第一腔板310和第二腔板320，第一腔板310包括第一压电层311和第一导电层312，第一导电层312位于第一压电层311沿第一腔板310至第二腔板320方向的两侧表面，所述第二腔板320包括第二压电层321和第二导电层322，第二导电层322位于第二压电层321沿第一腔板310至第二腔板320方向的两侧表面；第一电压源330，第一电压源330分别与第一压电层311两侧的第一导电层312连接，第一电压源330适于施加第一调节电压至第一压电层311两侧的第一导电层
312；第二电压源331，第二电压源331分别与第二压电层321两侧的第二导电层322连接，第二电压源331适于施加第二调节电压至第二压电层321两侧的第二导电层322，第一电压源
330和第二电压源331适于共同补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的波长漂移。
312；第二电压源331，第二电压源331分别与第二压电层321两侧的第二导电层322连接，第二电压源331适于施加第二调节电压至第二压电层321两侧的第二导电层322，第一电压源
330和第二电压源331适于共同补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差引起的波长漂移。
[0054] 第一腔板310的结构参考第一腔板210的结构。第一压电层311的材料参照第一压电层211的材料。
[0055] 第一导电层312的材料参照第一导电层212的材料，第一导电层312的结构参照第一导电层212的结构。
[0056] 第一导电层312的厚度参照第一压电层211的厚度。
[0057] 所述第二压电层321的材料包括压电陶瓷材料、压电玻璃材料或压电无机化合物材料。
[0058] 所述第二压电层321的材料透光。
[0059] 所述第二压电层321的厚度可以随着在厚度方向上施加在第二压电层321上的电压的变化而变化。
[0060] 第一导电层312位于第一压电层311沿第一腔板310至第二腔板320方向的两侧表面，也就是说，第一导电层312位于第一压电层311沿腔长方向的两侧表面。第二导电层322位于第二压电层321沿第一腔板310至第二腔板320方向的两侧表面，也就是说，第二导电层322位于第二压电层321沿腔长方向的两侧表面。
[0061] 在一个实施例中，所述第二导电层322的材料为透明导电材料，使得光能从第一腔板310至第二腔板320之间透过第二导电层322，进而出射至外面，避免第二导电层322阻挡出射光的传播。
[0062] 本实施例中，第二导电层322的材料为透明导电材料，第二压电层321的材料透光，这样使得出射光能从第二导电层322和第二压电层321穿过。
[0063] 当所述第二导电层322的材料为透明导电材料时，所述第二导电层322位于第二压电层321沿第一腔板310至第二腔板320方向的两侧表面，第二压电层321沿第一腔板310至第二腔板320方向的两侧表面均被第二导电层322完全覆盖。
[0064] 在其他实施例中，第二导电层中具有若干第二开口，所述第二开口的底部暴露出第二压电层的表面，如，第二导电层为梳状结构，第二压电层一侧的第二开口和第二压电层另一侧的第二开口相对设置，在该情况下，第二导电层的材料可以不透光的导电材料，出射光能从第二开口底部的第二压电层穿过。
[0065] 第二导电层322位于第二压电层321沿第一腔板310至第二腔板320方向的两侧表面。
[0066] 需要说明的是，第二压电层321沿第一腔板310至第二腔板320方向一侧表面的第二导电层322，与第二压电层321沿第一腔板210至第二腔板220方向另一侧表面的第二导电层322相互分立，并不连接，这样在第二压电层321两侧表面的第二导电层322上施加一定压差时，第二压电层321在厚度方向上具有压差，能使得第二压电层321在厚度方向的尺寸发生变化。
[0067] 所述第二压电层321的厚度为0.1毫米～50毫米。若第二压电层321的厚度过大，则在较高的电压差变化下，第二压电层321的厚度才会发生一定的变化，这样导致调节的灵敏度较差；若第二压电层321的厚度过小，则导致第二压电层321在满量程的电压调节下，第二压电层321的厚度总变化较小，导致对腔长的几何偏差引起的波长漂移的补偿作用较小。
[0068] 本实施例中，第一压电层的厚度变化和第二压电层的厚度变化适于共同调节所述谐振腔结构的腔长，进而调节光波滤波器出射的光的波长，使得谐振腔结构的腔长的尺寸满足输出预设波长的干涉条件，使得光波滤波器出射的光波的频率满足预设要求。
[0069] 本实施例中，第一压电层的厚度变化和第二压电层的厚度变化适于共同补偿所述谐振腔结构的腔长的几何偏差，这样使得对波长漂移的补偿能力提高，即使在较大腔长的几何偏差的情况下，也能够使光波滤波器出射的波的频率符合需要，从而达到选频的功能。
[0070] 本实施例中，光束在第一腔板310和第二腔板320之间还需要发生多次的反射，因此，光波滤波器还包括第一反射膜和第二反射膜。
[0071] 当第一导电层312和第二导电层322的材料为透明导电材料时，第一反射膜位于第一压电层311朝向腔内一侧的第一导电层312的表面，且第一压电层311朝向腔内一侧的第一导电层312位于第一反射膜和第一压电层311之间，第一压电层311朝向腔外一侧的第一导电层312表面没有反射膜，第二反射膜位于第二压电层321朝向腔内一侧的第二导电层322的表面，且第二压电层321朝向腔内一侧的第二导电层322位于第二反射膜和第二压电层321之间，第二压电层321朝向腔外一侧的第二导电层322表面没有反射膜。
[0072] 当第一导电层中具有若干第一开口，第二导电层中具有第二开口时，第一反射膜位于第一压电层朝向腔内的表面，第二反射膜位于第二压电层朝向腔内的表面。
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