专利名称：一种可调谐旋光光学滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种滤波器，尤其是涉及一种可调谐旋光光学滤波器。
背景技术：
随着光纤通信及相关产业的快速发展，可调谐光学滤波器在光纤技术、光传感技 术、光谱分析等领域有着非常广泛且重要的应用。目前，公知的可调谐光学滤波器主要有以下几种=Mach-Zehnder光滤波器、声光 可调谐光滤波器、分布反馈(Distributed Feed Back，DFB)激光可调谐光滤波器、液晶光调 谐滤波器、光栅滤波器、可调谐Fabry-Perot滤波器、旋光光学滤波器及Lyot型旋光光学滤 光片等，其均是基于光的干涉、反常布喇格衍射以及旋光色散特性所制成的，其主要作用均 是在连续或线状光谱中选择某些辐射波长。但是，大多数可调谐光学滤波器往往只能作用 于离散的具有特定频率间隔的入射光谱，亦或是不具有可调谐性；此外，如现今所使用的可 调谐旋光光学滤波器基本都是基于石英晶体的，然而石英晶体作为一种各向异性的旋光晶 体，其用于滤波器时需要较高的加工精度，这极不易于实际的应用及成本的降低。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种加工精度要求低、体积小、成本低，且 能够有效实现连续谱的调谐滤波的可调谐旋光光学滤波器。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为一种可调谐旋光光学滤波 器，其特征在于包括偏振器和各向同性旋光晶体，所述的偏振器设置于所述的各向同性旋 光晶体的任一侧，所述的偏振器面向所述的各向同性旋光晶体的一表面与其所面向的所述 的各向同性旋光晶体的表面之间的夹角为33. 4°，光源沿所述的偏振器背向所述的各向同 性旋光晶体的一表面的法向方向入射，所述的偏振器出射的光束以56. 6°入射角入射所述 的各向同性旋光晶体，所述的各向同性旋光晶体内光束以Brewster角反射，所述的各向同 性旋光晶体出射的光束与所述的各向同性旋光晶体入射的光束平行且方向相反。所述的各向同性旋光晶体为氯酸钠晶体或溴酸钠晶体。所述的光源采用白光LED或卤钨灯发出的白光。所述的偏振器的方位角的改变决定所述的各向同性旋光晶体出射的光束的谱线 的调谐。与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过将各向同性旋光晶体与偏振器结 合，同时由于各向同性旋光晶体具有各向同性、旋光色散特性及Brewster角内反射时的光 学特性，且偏振器面向各向同性旋光晶体的一表面与其所面向的各向同性旋光晶体的表面 之间的夹角为33. 4°，因此可使得沿偏振器法线方向入射的光源可在各向同性旋光晶体的 反射面1上以Brewster角全反射，而Brewster角即能起到偏振器的作用，从而可使本滤波 器能够有效实现连续谱的调谐；由于本滤波器采用各向同性旋光晶体，与各向异性旋光晶 体如石英晶体相比，其对加工精度的要求较低；由于仅使用了偏振器与旋光材料组合实现了滤波器，不仅减小了滤波器的体积，而且有效降低了成本。
图1为本实用新型的可调谐旋光光学滤波器的结构原理示意图；图2为采用卤钨灯发出的白光作为光源时，从各向同性旋光晶体出射的光束的光 谱图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。本实用新型提出的一种可调谐旋光光学滤波器，如图1所示，其主要包括偏振器3 和各向同性旋光晶体2，在同一水平面上偏振器3可设置于各向同性旋光晶体2的任一侧， 偏振器3面向各向同性旋光晶体2的一表面与其所面向的各向同性旋光晶体2的表面之间 的夹角为33. 4°。使用本实用新型时，光源1沿偏振器3背向各向同性旋光晶体2的一表 面的法向方向入射，即光源1垂直地入射于偏振器3，经偏振器3后从偏振器3出射的光束 以56.6°入射角(即图1中的&角)入射至各向同性旋光晶体2内，在各向同性旋光晶体2 内光束以Brewster角(即图1中的iB角)反射，再沿与入射至各向同性旋光晶体2内的光 束平行且相反的方向从各向同性旋光晶体2出射。在此具体实施例中，采用具有各向同性和旋光色散特性的各向同性旋光晶体2制 作可调谐旋光光学滤波器，其相较于石英晶体，大大降低了对加工精度的要求。在此，各向 同性旋光晶体2如可采用氯酸钠晶体或溴酸钠晶体等。在此具体实施例中，光源1可采用白光LED或卤钨灯等发出的白光(自然光)。对 于白光(自然光)，在使用本实用新型时，可直接从偏振器3的法向方向入射。本实用新型的可调谐旋光光学滤波器，可通过改变偏振器3的方位角θ调谐各向 同性旋光晶体2出射的光束的谱线，对于发出连续谱的光源可改变其出射光光谱范围以及 通带宽度。图2给出了采用卤钨灯发出的白光作为光源1时，从各向同性旋光晶体2出射的 光束的光谱，从图2中可以看出，在0 180°范围内调节偏振器3的方位角θ，从各向同性 旋光晶体2出射的光束的光谱出现明显、连续的变化，光谱线的峰值在波长为440 670nm 之间变化，即当偏振器3的方位角θ从0。到90°变化时，光谱线的峰值波长朝440nm方 向偏移，方位角θ从90°到180°变化时，光谱线的峰值波长朝670nm方向偏移。
权利要求1.一种可调谐旋光光学滤波器，其特征在于包括偏振器和各向同性旋光晶体，所述的 偏振器设置于所述的各向同性旋光晶体的任一侧，所述的偏振器面向所述的各向同性旋光 晶体的一表面与其所面向的所述的各向同性旋光晶体的表面之间的夹角为33. 4°，光源沿 所述的偏振器背向所述的各向同性旋光晶体的一表面的法向方向入射，所述的偏振器出射 的光束以56. 6°入射角入射所述的各向同性旋光晶体，所述的各向同性旋光晶体内光束以 Brewster角反射，所述的各向同性旋光晶体出射的光束与所述的各向同性旋光晶体入射的 光束平行且方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种可调谐旋光光学滤波器，其特征在于所述的各向同性旋 光晶体为氯酸钠晶体或溴酸钠晶体。
3.根据权利要求1或2所述的一种可调谐旋光光学滤波器，其特征在于所述的光源采 用白光LED或卤钨灯发出的白光。
4.根据权利要求3所述的一种可调谐旋光光学滤波器，其特征在于所述的偏振器的方 位角的改变决定所述的各向同性旋光晶体出射的光束的谱线的调谐。
专利摘要本实用新型公开了一种可调谐旋光光学滤波器，包括偏振器和各向同性旋光晶体，偏振器设置于各向同性旋光晶体的任一侧，偏振器面向各向同性旋光晶体的表面与其所面向的各向同性旋光晶体的表面之间的夹角为33.4°，优点在于通过将各向同性旋光晶体与偏振器结合，同时由于各向同性旋光晶体具有各向同性、旋光色散特性及Brewster角内反射时的光学特性，且偏振器面向各向同性旋光晶体的表面与其所面向的各向同性旋光晶体的表面之间的夹角为33.4°，因此本滤波器能够有效实现连续谱的调谐；由于采用了各向同性旋光晶体，与各向异性旋光晶体相比，其对加工精度的要求较低；由于仅使用了偏振器与旋光材料实现滤波器，不仅减小了体积，而且降低了成本。
文档编号G02F1/09GK201917738SQ201120005888
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月11日 优先权日2011年1月11日
发明者张斌, 潘雪丰, 董建峰, 陶卫东 申请人:宁波大学