一种光滤波器的调频方法技术领域
本发明涉及一种光学调节方法，尤其涉及一种应用于光纤通讯的一种光滤波器的
调频方法。
背景技术
在光纤通讯的应用中，为了满足人们对信息量的爆炸式增长需求和降低成本的需
要，通过波分复用、尤其是密集波分复用（DWDM）的方式提高光纤的信息承载容量，是一种非
常成功的解决方案。但国际电信联盟规定的DWDM，比如100GDWDM相邻通道之间频率间隔为
100GHz，允许的信号选择带宽为ITU±12.5GHz或0.11nm（0.5dB降）。通过薄膜沉积技术获得
的滤波片，如果完全符合ITU规定的滤波条件去筛选的话，成品率会非常低，导致价格高昂，
于是人们想到了通过装配工艺的方法，对滤波片滤波中心频率进行微调，大大提高了滤波
片的利用率。传统工艺上，是通过改变输入光纤的离轴距离从而达到调整选波信号的目的。
但这种工艺的确存在不足之处，（1）对于密集波分器中使用的毛细管，要求对离轴距离实现
微米级的精确控制是非常难的，目前仅有少数美日供应商垄断控制，价格十分高昂；（2）在
现有光网络的构建中，对信号的处理很多场合是要求信号既可以上传，也可以下载的，因此
符合某一ITU波长的波分复用器通常是成对出现的，这样就构成了四孔毛细管结构，要在保
证毛细管相邻间的距离相等，还要有不同规格的前提下，再对中心频率进行微调是非常困
难的，而且造价也偏高，不能达到降低成本的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种有效实现对光滤
波器装配过程中的滤波频率进行调整，同时大大降低使用成本的一种光滤波器的调频方
法。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括设置在信号光纤上的光滤波器以及设置
在所述光滤波器内的透镜，该调频方法包括如下步骤：
（1）、建立滤波片库、透镜焦距数据库以及透镜库；
（2）、客户端中给出所需信号频率，选择基本合适的滤波片；
（3）、根据滤波片原有的滤波频率和信号频率的差异，从所述透镜焦距数据库中选出对
应的焦距；
（4）、根据所得焦距从所述透镜库中选择相应的透镜；
（5）、将选择的透镜安装在滤波器中，完成调整。
进一步的，步骤（1），所述透镜焦距数据库内频率与焦距的关系式根据以下公式计
算得出：
所述频率的计算公式：
-------------------------------公式1）；
和的关系式：
---------------------------公式2）；
所述焦距f与信号光经过透镜以后对滤波片的入射角的关系式：
--------------------------------公式3）。
进一步的，公式1）中，C代表光速，nh为干涉膜厚，m为干涉级次。
进一步的，公式2）中，和为不同介质的折射率。
进一步的，公式3）中，d为信号光入射到滤波器的离轴距离。
进一步的，所述光滤波器包括包设在光纤外层的封装外壳，在所述封装外壳内设
置有滤片支架以及滤片，所述透镜设置在所述滤片支架上，所述滤片粘附在所述透镜上，信
号通过所述光滤波器后被接收端接收。
更进一步，所述透镜可为柱透镜，也可为球透镜。
本发明的有益效果是：本发明是一种实现对滤波片的滤波频率进行微调的方法，
通过对现有公式的研究，将原来对多条输入光纤之间的离轴距离的调整，改为调整滤波器
中透镜的焦距，相对于光纤离轴距离的调整难度和高昂成本，改变透镜的焦距的加工工艺
相对成熟和完善，能大大降低产品的使用成本。本发明更是形成一个完整的系统帮助用户
选择适合的透镜。因此，本发明有效实现对光滤波器的滤波频率进行调整，同时大大降低使
用成本。
附图说明
图1是本实用新型的第一种实施案例的结构示意图；
图2是本实用新型的第二种实施案例的结构示意图；
图3是本实用新型的第三种实施案例的结构示意图。
具体实施方式
本发明包括设置在信号光纤上的光滤波器以及设置在所述光滤波器内的透镜，该
调频方法包括如下步骤：
（1）、建立滤波片库、透镜焦距数据库以及透镜库；
（2）、客户端中给出所需信号频率，选择基本合适的滤波片；
（3）、根据滤波片原有的滤波频率和信号频率的差异，从所述透镜焦距数据库中选出对
应的焦距；
（4）、根据所得焦距从所述透镜库中选择相应的透镜；
（5）、将选择的透镜安装在滤波器中，完成调整。
步骤（1），所述透镜焦距数据库内频率与焦距的关系式根据以下公式计算得出：
所述频率的计算公式：
-------------------------------公式1）；
和的关系式：
---------------------------公式2）；
所述焦距f与信号光经过透镜以后对滤波片的入射角的关系式：
--------------------------------公式3）。
公式1）中，C代表光速，nh为干涉膜厚，m为干涉级次；
公式2）中，和为不同介质的折射率；
公式3）中，d为信号光入射到滤波器的离轴距离。
所述光滤波器包括包设在光纤外层的封装外壳，在所述封装外壳内设置有滤片支
架以及滤片，所述透镜设置在所述滤片支架上，所述滤片粘附在所述透镜上，信号通过所述
光滤波器后被接收端接收。所述透镜可为柱透镜，也可为球透镜。
本发明利用上述公式进行计算，先建立一个透镜焦距数据库，数据库部分内容如
下：
客户根据自己所需要的滤波频率，在该透镜焦距数据库中选择出相对应的透镜焦距，
并根据公式4）：f=R/(n2-1)计算出最适合使用的透镜的材料折射率和曲率半径组合，再从
事先准备好的透镜库内选择适合的透镜。由于透镜的加工工艺相对成熟和完善，这样相比
于被外国供应商垄断的光纤离轴距离的技术和工艺，本发明巧妙转换角度，从改装成本比
较低、难度小的透镜入手，完成对光滤波器的频率的调整。
如图1所示三个实施案例可见，不论是单线光纤、二合一结构中，不论是柱透镜还
是球透镜，均可通过设计不同材料折射率和曲率半径R的组合，从而改变透镜的焦距f，从而
起到微调光滤波器的频率的作用。
本发明适用于光学调频领域。