10.5.3.4. Интерференционные фильтры на тонких пленках

Одно из таких решений - применение интерференционных фильтров на тонких пленках. Эти фильтры применяется в современных системах с WDM также широко, как и фильтры на решетке Брэгга.

В рассматриваемых фильтрах роль зеркал, ограничивающих резонаторную полость, игра­ют тонкие диэлектрические пленки многократного отражения. Эти фильтры делятся на два типа: тонкопленочные фильтры с одной резонаторной полостью (TFF) и тонкопленочные фильтры со многими резонаторными полостями (TFMF).

На рис. 10-45 приведена схема трехрезонаторного фильтра, полости которого разделены отражающими слоями тонких пленок (длиной к/4) с чередованием слоев с высокими Н и низкими L значениями показателя преломления. Эта структура в виде стека формируется путем последова­тельного выращивания или осаждения диэлектрических отражающих и пропускающих слоев на стеклянной подложке G.

На рис. 10-46 приведен вид нормированных АВХ таких фильтров с 1,2 и 3 резонаторами [299]. Для однорезонаторного фильтра формула стека, например, имеет вид: G(HL)⁹HLL(HL)⁹HG [299].

Из рис. 10-46 видно, что форма АВХ фильтра зависит от числа резонансных полостей. Чем их больше, тем выше крутизна спада характеристики фильтра в переходной полосе и тем более плоской будет вершина АВХ. В отличие от фильтров ФП, фильтры на тонких пленках пропускают только одну волну, длина которой зависит от высоты полости. Однако эти фильтры также имеют FSR, нормированная ширина полосы которой составляет примерно ±0,4 А,<Д [299].

К недостаткам этого типа фильтров следует отнести то, что они рассчитываются на опре­деленную длину волны и не могут перестраиваться.

10.5.3.5. Поляризационные фильтры на жидких кристаллах

Еще одна технология фильтрации использует свойства жидких кристаллов вращать плоскость по­ляризации (свойства, характерные для кристаллов с двойным лучепреломлением). Эта технология выглядит многообещающей в плане возможности управляемой реконфигурации, однако она толь­ко начала развиваться и имеет ряд нерешенных вопросов.

Фильтр на жидких кристаллах схематически можно представить в виде трехэлементной сборки (см. рис. 10-47), где образец жидкокристаллической пленки, вращающей на 90° плоскость поляризации света для волны определенной длины, помещается между поляризатором*, линейно поляризующим свет, и анализатором*, пропускающим только линейно-поляризованный свет с плоскостью поляризации, формируемой поляризатором.

Рис. 10-47. Схема поляризационного фильтра на жидких кристаллах

Так как жидкий кристалл в нормальном состоянии поворачивает плоскость поляризации на 90°, для определенного диапазона волн, то этот диапазон блокируется на выходе анализатора

(сборка работает, как оптический изолятор). Если приложить к кристаллу определенное напряже­ние, то плоскость поляризации для указанного диапазона доворачивается еще на 90° и совпадает с плоскостью поляризации, пропускаемой анализатором. Луч света указанной длины волны (или диапазона длин волн) проходит на выход.

Недостатком данного фильтра является то, что он работает с одной несущей длиной вол­ны, которая должна быть предварительно выделена из обрабатываемого мультиплексором набора несущих.