研究目的
开发一种基于数字微镜器件（DMD）的C波段可编程光谱滤波器，实现最小带宽12.5 GHz（符合ITU G.694.1标准），具备灵活信道控制与高功率处理能力。
研究成果
基于数字微镜器件(DMD)的可编程光谱滤波器在C波段实现了最小12.5GHz的带宽，并能灵活调节中心波长、带宽和功率衰减。该器件可处理高达50dBm的高输入功率，适用于光网络和EDFA均衡器等高功率应用场景。未来工作将聚焦于通过改进光学元件来优化带宽并降低串扰。
研究不足
该滤波器的插入损耗约为10分贝，由于光谱轮廓非理想平顶特性，12.5吉赫和25吉赫国际电信联盟频谱栅格的信道串扰需要改进。系统因锥形衍射和像差产生光学畸变及约1分贝的插入损耗波动。
1：实验设计与方法选择：
该系统采用DMD结合高线密度透射光栅的2-f光学系统实现可编程光谱滤波。设计包含光纤耦合微透镜阵列、偏振转换器、透镜、光栅和DMD，用于分光与滤波。
2：样本选择与数据来源：
使用1530-1560纳米范围的放大自发辐射（ASE）光源作为测试输入信号。
3：实验设备与材料清单：
包括127微米节距的光纤耦合微透镜阵列、偏振转换器、准直透镜（f1=300毫米）、透射光栅（1201.2线/毫米）、胶合柱面透镜（f2=140毫米）、DMD（1024x768镜面，节距13.68微米，±12°倾角）以及光谱分析仪（AQ6370C-横河）。
4：2线/毫米）、胶合柱面透镜（f2=140毫米）、DMD（1024x768镜面，节距68微米，±12°倾角）以及光谱分析仪（AQ6370C-横河）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：输入光经准直、偏振后由光栅色散，聚焦至DMD并衍射回输出端口。通过上传二进制全息图控制DMD微镜实现波长选择与滤波，测量插入损耗、带宽及调谐分辨率。
5：数据分析方法：
利用光谱分析仪测量光谱特性，基于衍射模型和强度测量进行计算分析。
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Optical Spectrum Analyzer
AQ6370C
YOKOGAWA
Measuring insertion loss, 3 dB-bandwidth, and tuning resolution of the optical filter.
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Digital Micromirror Device
1024x768 mirrors, pitch 13.68 μm
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Spatial light modulation for programmable spectral filtering by tilting micromirrors to select and steer wavebands.
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Transmission Grating
1201.2 line/mm
Angularly dispersing the collimated broadband beam in the x-axis direction for wavelength separation.
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Collimating Lens
f1=300 mm
Converting input divergent Gaussian beam into a parallel beam for collimation.
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Cemented Cylindrical Lens
f2=140 mm
Focusing the dispersed light into an elliptical spot on the DMD to achieve minimum bandwidth.
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Fiber-Coupling Microlens Array
127 μm-pitch
Coupling input and output fibers with the optical system, providing ports for light transmission.
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Polarization Converter
Modulating the polarization state of the input beam to match the S-polarization dependency of the grating.
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