Sobiva kiudfiltri valimine on keeruline, kuid ülioluline ülesanne, eriti optilise side ja optoelektroonika valdkonnas. See artikkel keskendub mitmele võtmeelemendile, mis aitavad valida sobivat kiudfiltrit.
一, määrake rakenduse nõuded
1. Rakenduse stsenaariumid
Optilised sidesüsteemid, nagu DWDM-süsteemid (Dense Wavelength Division Multiplexing), Fiber to the Home (FTTH) jne.
Fiiberoptiline andur: näiteks temperatuuriandurid, rõhuandurid jne.
Kiudlaserid: nt erbium{0}}leegitud kiudvõimendid (EDFA), kiudlaserid jne.
Spektraalanalüüs: näiteks Ramani spektroskoopia, fluorestsentsspektroskoopia jne.
2. Lainepikkuste vahemik
C-riba: 1530–1565 nm, kasutatakse laialdaselt DWDM-süsteemides.
L-riba: 1565-1625 nm, kasutatakse kaugsideks.
Muud ribad: valige sobiv lainepikkuse vahemik vastavalt konkreetsele rakendusele.
2, filtri tüüp
1. Braggi peegeldusel põhinev fiiberoptiline filter
Fiber Braggi rest (FBG): Kiudude perioodiliste murdumisnäitaja muutuste sisseviimisega saavutatakse spetsiifilised lainepikkused peegeldused. Sobib kitsariba filtreerimiseks ja laialdaselt kasutatav DWDM-süsteemides.
Omadused: Kõrge täpsus, kõrge stabiilsus, väike sisestuskadu.
2. Fourier' teisendusel põhinev fiiberoptiline filter
Võre: võrede kasutamine spektraalanalüüsiks ja optiliste signaalide filtreerimiseks.
Omadused: sobib lairiba filtreerimiseks, kõrge eraldusvõime ja paindlikkusega.
3. Õhukese kile tehnoloogial põhinev fiiberoptiline filter
Õhuke kilefilter (TFF): saavutab kindlate lainepikkuste selektiivse ülekande või peegelduse läbi mitmekihilise õhukese kilestruktuuri.
Omadused: Kõrge täpsus, väike sisestuskadu, sobib kitsas- ja lairiba filtreerimiseks.
4. Mikrostruktuuriga kiudfilter
Footoni ribalaiuse efekt: kasutades filtreerimise saavutamiseks mikrostruktureeritud kiudude fotoonilise ribalaiuse omadusi.
Omadused: Suur paindlikkus, häälestatavus, sobib erirakendusteks.
3, Tehnilised parameetrid
1. Kesklainepikkus
Definitsioon: filtri poolt valitud konkreetne lainepikkus.
Nõue: valige signaali täpsuse tagamiseks{0}}kõrge täpsusega kesklainepikkus.
2. Ribalaius
Full Width at Half Maximum (FWHM): filtri lainepikkuse vahemik, kui tippvõimsus langeb poole võrra.
Nõue: valige sobiv ribalaius vastavalt rakenduse nõuetele. Kitsas ribalaius sobib olukordades, mis nõuavad täpset filtreerimist, samas kui lai ribalaius sobib olukordadeks, mis nõuavad suuremat lainepikkuse vahemikku.
3. Sisestuskadu
Definitsioon: optilise signaali energiakadu pärast filtri läbimist.
Nõue: valige signaali sumbumise vähendamiseks madala sisestuskaoga filter.
4. Isolatsiooniaste
Definitsioon: filtri sumbumisvõime mittepääsuribal.
Nõue: Valige suure isolatsiooniga filter, et vähendada häiresignaalide mõju.
5. Tootmiskahju
Definitsioon: signaali tugevus, mis peegeldub tagasi sisendi otsa.
Nõue: valige suure tagasivoolukaoga filter, et vähendada peegeldunud signaalide mõju süsteemile.
6. Stabiilsus
Temperatuuri stabiilsus: filtri jõudluse kõikumine erinevatel temperatuuridel.
Mehaaniline stabiilsus: filtrite töökindlus mehaanilise vibratsiooni ja löögi all.
4, testimine ja valideerimine
1. Laboratoorsed testid
Toimivuse testimine: testige laborikeskkonnas erinevaid filtri jõudlusnäitajaid.
Ühilduvuse testimine: veenduge filtri ühilduvuses olemasoleva süsteemiga.
2. Kohapealne testimine
Praktiline rakendus: testige filtri jõudlust praktilises rakenduskeskkonnas, et tagada selle toimivus reaalsetes tingimustes.
5, rakendusnäited
1. DWDM süsteem
Nõuded: Suur täpsus, väike sisestuskadu, kõrge isolatsioon.
Valik: Fiber Braggi rest (FBG) või Array Waveguide rest (AWG).
2. Fiiberlaser
Nõue: kõrge stabiilsus, väike sisestuskadu.
Valik: Thin Film Filter (TFF) või Fiber Braggi rest (FBG).
3. Fiiberoptiline andur
Nõue: kõrge tundlikkus, lai lainepikkuse vahemik.
Valik: Fourier' teisendusel või mikrostruktuuriga kiudfiltril põhinev kiudfilter.
