光纤滤波器及光调变器

摘要

本案系指一种利用光子晶体制作的光纤滤波器及光调变器，使用光子晶体贴附于侧磨光纤元件表面以形成波长可调式光纤滤波器及光调变器。利用光子晶体所形成的光子能隙并藉由光纤消逝场的作用，达到对光纤内部传导光波长滤波的效果。再使用外部控制的方法，改变光子晶体内孔洞材料的折射率或体积，便可以轻易地移动光子晶体本身的光子能隙，以达到全光纤型波长可调式滤波器的效果；同时，对特定波段而言，亦可制作光纤光强度调变器，特别是针对孔洞材料使用可高速调变的电光效应高分子聚合物，可用来制作高速光强度调变器。五.(一)本案代表图为：第二图。(二)本案代表图之元件符号说明：光纤1 光子晶体2消逝场裸露面11 光芯12孔洞21 高分子聚合物22

主权项

1.一种光纤滤波器,包含:一光纤,具有一消逝场及一消逝场裸露面;以及一光子晶体,贴附于该消逝场裸露面,其中该光子晶体中具有一光子能隙及复数个孔洞,孔洞中具有一填充材料;当该消逝场自该消逝场裸露面露出并与该光子晶体接触时,藉由调整该填充材料之体积及折射率,以控制该光子能隙之波段,使得该消逝场中一特定波长的光被该光子能隙阻挡穿越该光子晶体,而返回该光纤。2.如申请专利范围第1项所述之光纤滤波器,其中该消逝场裸露面系一研磨面。3.如申请专利范围第1项所述之光纤滤波器,其中该消逝场裸露面系一雷射切削面。4.如申请专利范围第1项所述之光纤滤波器,其中该填充材料为一折射率可随电光效应而改变的聚合物(Electro-Optical Polymer, EOPolymer)。5.如申请专利范围第1项所述之光纤滤波器,其中该填充材料之折射率系因应热光效应、电光效应、声光效应及光学非线性效应(OpticalNonlinear Effect)其中之一而调变。6.如申请专利范围第1项所述之光纤滤波器,其中该填充材料之体积系因应热效应、压电效应及声波效应其中之一而调变。7.如申请专利范围第1项所述之光纤滤波器,其中该光子能隙之波段随该填充材料之体积及折射率而变。8.如申请专利范围第1项所述之光纤滤波器,其中该光子能隙为完整光子能隙(CompletePhotonic Band Gap)及非完整光子能隙(Incomplete PhotonicBand Gap)其中之一。9.如申请专利范围第1项所述之光纤滤波器,其中该复数个孔洞之排列方式为周期性排列方式及非周期性排列方式其中之一。10.如申请专利范围第9项所述之光纤滤波器,其中该复数个孔洞的周期性排列方式系平行于该光纤具有的一光芯。11.如申请专利范围第9项所述之光纤滤波器,其中该复数个孔洞的周期性排列方式系垂直于该光纤具有的一光芯。12.一种光纤滤波器,包含:一光纤,具有一消逝场及一消逝场裸露面;以及一光子晶体,贴附于该消逝场裸露面,其中该光子晶体中具有一光子能隙;当该消逝场自该消逝场裸露面露出并与该光子晶体接触时,藉由调整该光子能隙之波段,使得该消逝场中一特定波长的光被该光子能隙阻挡穿越该光子晶体,而返回该光纤。13.如申请专利范围第12项所述之光纤滤波器,其中该消逝场裸露面系一研磨面。14.如申请专利范围第12项所述之光纤滤波器,其中该消逝场裸露面系一雷射切削面。15.如申请专利范围第12项所述之光纤滤波器,其中该光子晶体中更具有复数个孔洞,孔洞中具有一填充材料。16.如申请专利范围第15项所述之光纤滤波器,其中该光子能隙之波段随该填充材料之体积及折射率而变。17.如申请专利范围第15项所述之光纤滤波器,其中该填充材料为一折射率可随电光效应而改变的聚合物(Electro-Optical Polymer, EO Polymer)。18.如申请专利范围第15项所述之光纤滤波器,其中该填充材料之折射率系因应热光效应、电光效应、声光效应及光学非线性效应(Optical Nonlinear Effect)其中之一而调变。19.如申请专利范围第15项所述之光纤滤波器,其中该填充材料之体积系因应热效应、压电效应及声波效应其中之一而调变。20.如申请专利范围第15项所述之光纤滤波器,其中该光子能隙之波段随该填充材料之体积及折射率而变。21.如申请专利范围第12项所述之光纤滤波器,其中该光子能隙为完整光子能隙(Complete Photonic Band Gap)及非完整光子能隙(Incomplete Photonic Band Gap)其中之一。22.如申请专利范围第15项所述之光纤滤波器,其中该复数个孔洞之排列方式为周期性排列方式及非周期性排列方式其中之一。23.如申请专利范围第22项所述之光纤滤波器,其中该复数个孔洞的周期性排列方式系平行于该光纤具有的一光芯。24.如申请专利范围第22项所述之光纤滤波器,其中该复数个孔洞的周期性排列方式系垂直于该光纤具有的一光芯。25.一种光调变器,包含:一光纤,具有一消逝场及一消逝场裸露面;以及一光子晶体,贴附于该消逝场裸露面,其中该光子晶体中具有一光子能隙及复数个孔洞,孔洞中具有一填充材料;当该消逝场自该消逝场裸露面露出并与该光子晶体接触时,藉由调整该填充材料之体积及折射率,以控制该光子能隙之波段,使得该消逝场中一特定波长的光进入该光子晶体,或是被该光子能隙阻挡穿越该光子晶体而返回该光纤。26.如申请专利范围第25项所述之光调变器,其中该消逝场裸露面系一研磨面。27.如申请专利范围第25项所述之光调变器,其中该消逝场裸露面系一雷射切削面。28.如申请专利范围第25项所述之光调变器,其中该填充材料为一折射率可随电光效应而改变的聚合物(Electro-Optical Polymer, EO Polymer)。29.如申请专利范围第25项所述之光调变器,其中该填充材料之折射率系因应热光效应、电光效应、声光效应及光学非线性效应(Optical Nonlinear Effect)其中之一而调变。30.如申请专利范围第25项所述之光调变器,其中该填充材料之体积系因应热效应、压电效应及声波效应其中之一而调变。31.如申请专利范围第25项所述之光调变器,其中该光子能隙之波段随该填充材料之体积及折射率而变。32.如申请专利范围第25项所述之光调变器,其中该光子能隙为完整光子能隙(Complete Photonic Band Gap)及非完整光子能隙(Incomplete Photonic Band Gap)其中之一。33.如申请专利范围第25项所述之光调变器,其中该复数个孔洞之排列方式为周期性排列方式及非周期性排列方式其中之一。34.如申请专利范围第33项所述之光调变器,其中该复数个孔洞的周期性排列方式系平行于该光纤具有的一光芯。35.如申请专利范围第33项所述之光调变器,其中该复数个孔洞的周期性排列方式系垂直于该光纤具有的一光芯。36.一种光调变器,包含:一光纤,具有一消逝场及一消逝场裸露面;以及一光子晶体,贴附于该消逝场裸露面,其中该光子晶体中具有一光子能隙;当该消逝场自该消逝场裸露面露出并与该光子晶体接触时,藉由调整该光子能隙之波段,使得该消逝场中一特定波长的光进入该光子晶体,或是被该光子能隙阻挡穿越该光子晶体而返回该光纤。37.如申请专利范围第36项所述之光调变器,其中该消逝场裸露面系一研磨面。38.如申请专利范围第36项所述之光调变器,其中该消逝场裸露面系一雷射切削面。39.如申请专利范围第36项所述之光调变器,其中该光子晶体中更具有复数个孔洞,孔洞中具有一填充材料。40.如申请专利范围第39项所述之光调变器,其中该光子能隙之波段随该填充材料之体积及折射率而变。41.如申请专利范围第39项所述之光调变器,其中该填充材料为一折射率可随电光效应而改变的聚合物(Electro-Optical Polymer, EOPolymer)。42.如申请专利范围第39项所述之光调变器,其中该填充材料之折射率系因应热光效应、电光效应、声光效应及光学非线性效应(Optical NonlinearEffect)其中之一而调变。43.如申请专利范围第39项所述之光调变器,其中该填充材料之体积系因应热效应、压电效应及声波效应其中之一而调变。44.如申请专利范围第39项所述之光调变器,其中该光子能隙之波段随该填充材料之体积及折射率而变。45.如申请专利范围第36项所述之光调变器,其中该光子能隙为完整光子能隙(Complete Photonic Band Gap)及非完整光子能隙(Incomplete Photonic Band Gap)其中之一。46.如申请专利范围第39项所述之光调变器,其中该复数个孔洞之排列方式为周期性排列方式及非周期性排列方式其中之一。47.如申请专利范围第46项所述之光调变器,其中该复数个孔洞的周期性排列方式系平行于该光纤具有的一光芯。48.如申请专利范围第46项所述之光调变器,其中该复数个孔洞的周期性排列方式系垂直于该光纤具有的一光芯。图式简单说明:第一图(a):本案一较佳实施例之光子晶体结构图(孔洞以平行光芯之方向排列);第一图(b):本案一较佳实施例之光子晶体结构图(孔洞以垂直光芯之方向排列);第二图:本案一较佳实施例之光滤波器及光调变器运作示意图;第三图(a):本案一较佳实施例之光滤波器之光子能隙分布图(填充材料原始折射率,TM极化态);第三图(b):本案一较佳实施例之光滤波器之光子能隙分布图(填充材料折射率上升,TM极化态);第三图(c):本案一较佳实施例之光滤波器之光子能隙分布图(填充材料折射率下降,TM极化态);第四图(a):本案一较佳实施例之光滤波器之光子能隙分布图(填充材料原始体积,TM极化态);第四图(b):本案一较佳实施例之光滤波器之光子能隙分布图(填充材料体积上升,TM极化态);第四图(c):本案一较佳实施例之光滤波器之光子能隙分布图(填充材料体积下降,TM极化态);第五图(a):本案一较佳实施例之光调变器之光子能隙分布图(光子能隙显现,TM极化态);以及第五图(b):本案一较佳实施例之光调变器之光子能隙分布图(光子能隙消失,TM极化态)。