Un filtro óptico de Butterworth Fabry-Pérot de segundo orden

Área de la Ciencia:

• * La óptica es la óptica.
• * La fotónica es una técnica
• * * Procesamiento de señales Procesamiento de señales

Sus antecedentes:

• * Los filtros de banda plana son cruciales para el procesamiento de señales, mejorando la sensibilidad de detección y la eficiencia energética.
• * Los filtros ópticos suelen utilizar pilas dieléctricas con anchos de banda de paso superiores a 100 GHz, lo que limita las aplicaciones de ancho de banda estrecho.
• * Las cavidades de Fabry-Pérot son resonadores de un solo polo adecuados para la transmisión eficiente de una sola frecuencia, pero la construcción de filtros multipolares es un desafío en el dominio óptico.

Objetivo del estudio:

• * Proponer e implementar un filtro óptico tipo Butterworth de segundo orden con una banda de paso plana estrecha.
• * Para cerrar la brecha entre los filtros ópticos de banda ancha existentes y la necesidad de soluciones de ancho de banda más estrecho.
• * Para demostrar un método novedoso para lograr filtros planos de ancho de banda estrecho en el dominio óptico.

Principales métodos:

• * Implementado un filtro óptico de tipo Butterworth de segundo orden dentro de una cavidad Fabry-Pérot de dos espejos.
• * Utilizó el acoplamiento de dos modos de polarización para lograr la respuesta plana.
• * Caracterizó el rendimiento del filtro, incluido el ancho de banda de paso, la supresión de banda de parada y la pérdida de inserción.

Principales resultados:

• * Se ha demostrado un ancho de banda estrecho y plano de 2,68...1) GHz.
• * Se logró una supresión máxima de banda de frenado de 43 dB.
• * Se midió una pérdida de inserción de la banda de paso de 2,2 ((1) dB con la supresión de potencia fuera de banda cayendo como la cuarta potencia de desafinación.

Conclusiones:

• * El método propuesto permite la creación de filtros ópticos planos de ancho de banda significativamente más estrecho.
• * Este enfoque es escalable a filtros aún más estrechos, ofreciendo mejoras potenciales en el ruido de fase láser y la sensibilidad LIDAR.
• * La tecnología de filtro desarrollada proporciona un filtrado de banda estrecha de mayor calidad para aplicaciones como la espectroscopia Raman.