然而,在一些特殊应用领域,比如DWDM传输系统中,要求滤波器具有平顶平顶和窄带滤波特性。这种滤波器需要多腔薄膜结构,如图5所示。多腔的效果如图6所示,FP干涉腔的数量越多,通带越平坦,而边缘陡降特性更好,这对DWDM系统中的应用非常有利。然而,多腔结构伴随着更多的“镜面”,意味着薄膜层数成倍增加。所有膜层都需要以非常高的均匀度和精密的厚度沉积于玻璃基片上,因此多腔结构将会降低良率,增加成本。
图5. 多腔薄膜滤波器结构
图6. 多腔薄膜滤波器的滤波效果
薄膜滤波器的设计非常灵活,除了具有平顶的窄带滤波片,还可以实现许多其他滤波器,比如图7中的长波通滤波片(LP), 图8中的增益平坦化滤波片(GFF)。LP滤波器可用于WDM单纤双向传输,比如发射波长为1310nm的光信号,接收波长为1550nm的光信号。GFF滤波器则用于掺饵光纤放大器(EDFA)中,对增益谱进行平坦化。
图7. 长波通滤波片的透射谱
图8. 增益平坦化滤波片的透射谱
WDM器件
TFF滤光片用于WDM器件中,图9所示为三端口WDM器件的结构,包括一个双光纤准直器、一个单光纤准直器和一个TFF滤光片,TFF滤光片粘贴在双光纤准直器的准直透镜的端面上。WDM信号包括波长λ1, λ2,…λn,从公共端输入,TFF滤光片让一个波长λn透射,其他波长则被反射,因此波长λn从透射段输出,而其他波长从反射端输出。
图9. 基于TFF的三端口WDM器件结构