2.7. Поляризаційні фільтрі на рідких кристалах

В основі фільтрів – властивість рідких кристалів (РК) обертати площину поляризації під дією електричного поля. Ця технологія виглядає перспективною з точки зору керованої реконфігурації, але вона тільки почала розвиватися і ще не відпрацьована.

Фільтр на РК можна подати у вигляді трьохелементного збору. Рідкокристалічна плівка, що повертає площину поляризації світла певної довжини хвилі на 90º, знаходиться між поляризатором, який лінійно поляризує світло, та аналізатором, який пропускає тільки лінійно-поляризоване світло з площиною поляризації, яку формує поляризатор.

В нормальному стані РК - плівка повертає площину поляризації на 90º ф фільтр блокує певний діапазон хвиль - збір працює як оптичний ізолятор. Прикладання до кристалу певної напруги повертає площину поляризації ще на 90º та співпадає з площиною аналізатора. Світло заданого діапазону проходить на вихід.

На жаль, фільтр на РК працює тільки з однією довжиною хвилі, яка бути попередньо виділена з набору несучих, оброблених мультиплексором.

2.8. Акустичні перестроювальні фільтри

Найбільш перспективною технологією фільтрації, що ґрунтується на одертанні площини поляризації, є акустооптична технологія. Акустооптичний фільтр являє собою напівпровідниковий кристал ніобата літію, в якому сформовані титанові хвилеводи. На кристалі монтується п’єзоелектричний вібратор акустичних хвиль, що керується генератором 170 – 180 МГц. Вібратор утворює поверхневу акустичну хвилю (ПАХ), яка поширюється під кутом до основного світлового потоку. Зліва та справа від нього поляризаційні розщіплювачі світлового потоку.

Вхідний розщіплювач розділяє вхідний потік на моди ТЕ (внизу) та ТМ (вгорі), які проходять через акустичний хвилевод. ПАХ цього хвилеводу викликає у ньому гармонічну зміну в ньому показника заломлення(виникнення акустичної гратки Брегга), створюючи умови для «акустичної» дифракції Брегга або обертання на 90º площини поляризації однієї з довжин хвиль, яка фільтрується другим розщіплювачем на виході як несуча, що виводиться з мультиплексора.

Перевага фільтра полягає у тому, що він дозволяє змінювати довжину хвилі фільтрації шляхом зміни частоти керуючого генератора, що збуджує ПАХ (змінюється стала гратки Брегга). Фільтр можна налаштувати на вивід однієї несучої або усіх несучих. Крім того, у фільтрів даного типу низький рівень втрат, що привносяться, та низька споживана потужність та широка смуга перекриття при перестроюванні (нм у третьому вікні прозорості). Робота цих фільтрів не залежить від швидкості передачі інформації. Температурну нестабільність компенсують спеціальні стабілізатори.

2.9. Демультиплексування

Волоконні гратки Брегга (Fiber Bragg Gratings) використовуються зазвичай у тих випадках, коли з загального сигналу потрібно виділити невелику кількість хвиль – для цього послідовно застосовують декілька волокон – граток, кожна з яких виділяє одну хвилю. Оскільки послідовне використання таких пасивних фільтрів створює додаткове згасання, то за їх допомогою звичайно обмежуються виділенням однієї – двох хвиль. Пасивні пристрої, що дозволяють виділяти з загального сигналу одну – дві хвилі зазвичай називають відгалужувачем (coupler). Використовують також дифракційні фазові гратки (Diffraction Phase Gratings), які ще називають ешелонами Майкельсона або дифракційними структурами (Arrayed Waveguide Grating, AWG).

Принцип дії фазової гратки полягає в тому, що світло пропускається через декілька складених строго паралельно пластин різної довжини, при цьому різниця довжин постійна. Складені пластини утворюють єдину прозору призму, одна грань якої плоска, а протилежна – східчаста, з однаковими сходинками. Проходячи через призму, промені дифрагують, при цьому кут дифракції залежить від довжини хвилі.

Також можливе використання дифракційних відбиваючих граток .