高隔離度的波分復用／解復用器的製作方法
2023-05-21 09:08:01
專利名稱：高隔離度的波分復用／解復用器的製作方法
技術領域：
本實用新型是涉及一種光通訊的元器件，特別涉及應用於光通訊高隔離度的波分復用/解復用器。
背景技術：
在光通訊技術領域中，波分復用/解復用器可將多個波長的光信號複合到一根光纖中傳輸，也可以將一個波長的光信號分解到多根光纖中傳輸。波分復用耦合器廣泛應用於電訊、數據通訊、有線電視網絡等通訊領域，而通訊領域的飛速發展對波分復用耦合器的性能及其可靠性提出了更高的要求。
隔離度是指器件輸出埠的光進入非指定輸出埠光能量大小，如圖1所示，隔離度Iso(12)=-10logP1P2]]>Iso(21)=-10logP2P1]]>通用波分復用/解復用器需提供了一定的透射隔離度及反射隔離度，但隨著技術的發展，現有的透射隔離度和反射隔離度已不能滿足通訊的需求。如在光纖到戶(FTTH)技術中，就提出了透射、反射隔離度要大於50dB的要求。
在傳統技術中，如圖2(a)所示通過使用一WDM膜片1透射光束λ1，反射光束λ2，從而將光束λ1、λ2進行分離。為了提供反射光束λ2的隔離度，可在反射光束λ2的出光端串聯另一WDM膜片來實現，如圖2(b)所示，當光束λ2由WDM膜片1反射後，進入另一串聯的WDM膜片2，穿過該WDM膜片2，這樣，反射光束λ2兩次通過WDM膜片隔離，反射光束λ2的隔離要高於圖2(a)的方案。但是在圖2(b)中，由於需要通過多個準直器來實現連接，該方案如果需要實現更高的隔離度，就需要通過串聯多個帶準直器的WDM膜片，這樣裝置結構較為複雜，同時也增加了該裝置的成本而不適合大規模的生產。
發明內容
為了解決上述問題，本實用新型提供了一個實現高隔離度的同時具有結構緊湊、低成本的高隔離度的波分復用/解復用器。
為了實現上述目的，本實用新型高隔離度的波分復用器包括兩個光纖插針，兩個透鏡，一膜組以及一個稜鏡。其中光纖插針包括一傳輸光纖，光纖插針包括兩傳輸光纖。當波長為λ1、λ2的光輸入到第一光纖；波長為λ1、λ2入射到膜組；其中波長為λ1的光直接透過膜片的第一區域和第三區域到達稜鏡，波長為λ1的光透過稜鏡後光束方向偏折一個角度，再經由透鏡耦合到輸出第二光纖；其中波長為λ2的光從膜組的第一區域透射到第三區域，被反射到膜組的第二區域，該反射膜再將波長為λ2的光反射回第三區域，這樣經過幾次反射後，最後經第二區域將波長為λ2的光反射到膜組的第四區域再透射出去到達稜鏡，透過稜鏡後波長為λ2的光方向被偏折一個方向，最後經由透鏡合到輸出第三光纖。
其中膜組的第一區域可鍍有λ1、λ2的增透膜，第二區域鍍有λ2的反射膜或波長λ1的透射，波長λ2的光反射的WDM膜，膜組的第三區域鍍有透射λ1，反射λ2的WDM膜，第四區域鍍有λ2的增透膜。
上述模組可以通過第二膜片和第一膜片替代，所述第二膜片和第一膜片錯開一段距離，而實現波長為λ1、λ2的光直接射入第一膜片後，波長為λ1的光通過第一膜片出射；波長為λ2的光藉由第一膜片反射到第二膜片，在第二膜片和第一膜片之間經過多次反射後，藉由第二膜片出射。其中，膜組的第一膜片283可鍍有透射λ1，反射λ2的WDM膜，第二膜片可鍍有λ2的反射膜或波長λ1透射，波長λ2的光反射的WDM膜。
為了實現上述目的，本實用新型包括另一實施方式，其包括兩個光纖插針，兩個透鏡，一個膜片及一個稜鏡，其中第一光纖插針包括第一光纖，第二光纖插針包括第二光纖，第三光纖。其中波長為λ1、λ2的光輸入到第一光纖由第一透鏡準直後，入射到稜鏡的第一端面；其中波長為λ1的光直接透過稜鏡的第一端面，波長為λ1光束透過稜鏡後光束方向偏折一個角度，再經由第二透鏡耦合到輸出第三光纖；其中波長為λ2的光通過稜鏡的第一端面反射到膜片後，光束λ2再經由膜片反射到稜鏡的第一端面，這樣，經過多次反射後，最後由膜片將光束反射到第二透鏡，然後耦合到輸出第二光纖。
其中膜片可鍍有反射波長為λ2光的膜或鍍有反射波長為λ2光，透射波長為λ2光的WDM膜，稜鏡的第一端面鍍有透射波長為λ1的光，反射波長為λ2的光的WDM膜。
由於本實用新型利用WDM膜片將λ1、λ2分成兩路相互平行的光束，其中反射波長的光束在膜片內部來回幾次反射再透射出去，使反射波長的隔離度提高几倍，然後用一個稜鏡將兩路平行光束變成相交的光束，最後由同一透鏡耦合到兩根光纖中輸出。該結構與兩項先前技術相比，具有如下優點反射波長在經過幾次反射，反射波長隔離度提高几倍；利用稜鏡改變光束方向，兩路光束可以由同一透鏡耦合，結構緊湊；
以下結合附圖和實施例對本實用新型的光路結構進一步說明。
圖1為波分復用/解復用器的隔離度示意圖；圖2(a)為傳統波分復用/解復用器的示意圖；
圖2(b)為另一種傳統波分復用/解復用器的示意圖；圖3為本實用新型高隔離度的波分復用/解復用器的第一具體實施例的光路圖；圖4為本實用新型高隔離度的波分復用/解復用器的第一具體實施例的模組18的另一實施方式的光路圖；圖5為本實用新型高隔離度的波分復用/解復用器的第二具體實施例的光路圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型高隔離度的波分復用/解復用器的光路圖和結構進一步說明。
圖3為本實用新型的第一實施例的光路原理圖，如圖3所示，本實用新型高隔離度的波分復用器包括兩個光纖插針14、15，兩個透鏡16、17，一膜組18以及一個稜鏡19。其中光纖插針14包括傳輸光纖141，光纖插針15包括傳輸光纖151，152。當波長為λ1、λ2的光輸入到光纖141；波長為λ1、λ2的光由光纖141入射後經由透鏡16準直後，入射到膜組18；其中波長為λ1的光直接透過膜片18的第一區域181和第三區域183到達稜鏡19，波長為λ1的光透過稜鏡19後光束方向偏折一個角度，再經由透鏡17耦合到輸出光纖152；其中波長為λ2的光從膜組18的第一區域181透射到第三區域183，被反射到膜組18的第二區域182，該反射膜再將波長為λ2的光反射回第三區域183，這樣經過幾次反射後，最後經第二區域182將波長為λ2的光反射到膜組18的第四區域184再透射出去到達稜鏡19，透過稜鏡19後波長為λ2的光方向被偏折一個方向，最後經由透鏡17耦合到輸出光纖151。
其中膜組18的第一個通光面包括兩個不同的鍍膜第一區域181和第二區域182，其中第一區域181鍍有λ1、λ2的增透膜，第二區域182鍍有λ2的反射膜或波長λ1透射，波長λ2的光反射的WDM膜，膜組18的第二個通光面包含兩個不同的鍍膜第三區域183和第四區域184，其中第三區域183鍍有透射λ1，反射λ2的WDM膜，第四區域184鍍有λ2的增透膜。
如上實施例中模組18可以通過另一簡單形式實現，如圖4所示，模組28包括第二膜片282和第一膜片283，所述第二膜片282和第一膜片283錯開一段距離，而實現波長為λ1、λ2的光直接射入第一膜片283後，波長為λ1的光通過第一膜片283出射；波長為λ2的光藉由第一膜片283反射到第二膜片282，在第二膜片282和第一膜片283之間經過多次反射後，藉由第二膜片282出射。
其中，膜組28的第一膜片283可鍍有透射λ1，反射λ2的WDM膜，第二膜片282可鍍有λ2的反射膜或波長λ1透射，波長λ2的光反射的WDM膜。
上述結構用膜組18(28)將不同波長的信號λ1、λ2的光束分為兩路，其中波長為λ2的光在WDM膜片18(28)內部反射多次後再透射出去，提高了相對於λ2的隔離度，然後由稜鏡19將兩路光束偏折成有特定交角的交叉光束，其交叉角度大小與光纖151、152經透鏡17準直後出射的兩光束夾角相等，最後共同由透鏡17耦合到不同的輸出光纖151、152。
圖5為本實用新型第二實施例的光路原理圖，如圖5所示，本實用新型波分復用/解復用器包括兩個光纖插針14、15，兩個透鏡16、17，一個膜片38及一個稜鏡29，其中光纖插針14包括傳輸光纖141，光纖插針15包括傳輸光纖151，152。其中波長為λ1、λ2的光輸入到光纖141；波長為λ1、λ2的光由光纖141出射後經由透鏡16變成準直光束，入射到稜鏡29的第一端面291；其中波長為λ1的光直接透過稜鏡29的第一端面291，波長為λ1光束透過稜鏡29後光束方向偏折一個角度，再經由透鏡17耦合到輸出光纖152；其中波長為λ2的光通過稜鏡29的第一端面291反射到膜片38，光束λ2再經由膜片38反射到稜鏡29的區域291，這樣，經過多次反射後，最後由膜片38將光束反射到透鏡17，然後耦合到輸出光纖151。
其中膜片38可鍍有反射波長為λ2光的膜或鍍有反射波長為λ2光，透射波長為λ2光的WDM膜，稜鏡29的第一端面291鍍有透射波長為λ1的光，反射波長為λ2的光的WDM膜。
上述結構中，反射波長為λ2的光束在膜片38與稜鏡29間反射多次後再到達透鏡17，提高了波長為λ2光的隔離度。
由於本發明將反射波長λ2的光束在膜組18或膜組28和膜片38與稜鏡19內部幾次反射，使其波長λ2的反射光束隔離度達到50dB以上，本發明還利用稜鏡偏折兩路波長的光束使其相交，並能用同一透鏡進行耦合，這樣結構緊湊。先前技術需要兩個WDM膜片才能實現高隔離度，而且需要兩個器件串聯在一起。該結構，具有如下優點1.波長為λ2的反射光的隔離度高；2.結構緊湊；3.成本低。
以上所述者，僅為本實用新型最佳實施例而已，並非用於限制本實用新型的範圍，凡依本實用新型申請專利範圍所作的等效變化或修飾，皆為本實用新型所涵蓋。
權利要求1.一高隔離度的波分復用/解復用器，其特徵在於包括兩個光纖插針，兩個透鏡，一膜組以及一個稜鏡，其中，第一光纖插針包括一第一光纖，第二光纖插針包括第二、三光纖，當波長為λ1、λ2的光通過第一光纖入射到膜組；其中，波長為λ1的光直接透過膜片的第一區域和第三區域後經由稜鏡偏折一個角度而由透鏡耦合到第二光纖；波長為λ2的光從膜組的第一區域透射到第三區域，被反射到膜組的第二區域，該反射膜再將波長為λ2的光反射回第三區域，經過至少兩次次反射後，藉由膜組的第四區域透射出去後通過稜鏡偏折一個方向，後經由透鏡耦合到第三光纖。
2.根據權利要求1所述的高隔離度的波分復用/解復用器，其特徵是，膜組的第一區域可鍍有λ1、λ2的增透膜；第二區域鍍有λ2的反射膜或波長λ1的透射，波長λ2的光反射的WDM膜；膜組的第三區域鍍有透射λ1，反射λ2的WDM膜；第四區域可鍍有λ2的增透膜。
3.根據權利要求1所述的高隔離度的波分復用/解復用器，其特徵是，模組可用第一膜片和第二膜片取代，且第一膜片和第二膜片錯開一定距離，使波長為λ1、λ2的光直接射入第一膜片後，波長為λ1的光通過第一膜片出射；波長為λ2的光藉由第二膜片反射到第一膜片，在第一膜片和第二膜片之間經過多次反射後，藉由第二膜片出射。
4.根據權利要求3所述的高隔離度的波分復用/解復用器，其特徵是，第一膜片可鍍有透射λ1，反射λ2的WDM膜，第二膜片可鍍有λ2的反射膜或波長λ1的透射，波長λ2的光反射的WDM膜。
5.根據權利要求1所述的高隔離度的波分復用/解復用器，其特徵是，通過膜組後的光束通過稜鏡將兩束光偏振相交。
6.一高隔離度的波分復用/解復用器，其特徵是，包括兩個光纖插針，兩個透鏡，一個膜片及一個稜鏡，其中第一光纖插針包括第一光纖，第二光纖插針包括第二光纖，第三光纖，當波長為λ1、λ2的光通過第一光纖由第一透鏡準直後，入射到稜鏡的第一端面；其中，波長為λ1的光直接透過稜鏡的第一端面後光束方向偏折一個角度，再經由第二透鏡耦合到輸出第二光纖；波長為λ2的光通過稜鏡的第一端面反射到膜片後，光束λ2再經由膜片反射到稜鏡的第一端面，經過多次反射後，最後由膜片將光束反射到第二透鏡二耦合到第三光纖輸出。
7.根據權利要求6所述的高隔離度的波分復用/解復用器，其特徵是，膜片可鍍有λ2的反射膜或波長λ1的透射，波長λ2的光反射的WDM膜。
8.根據權利要求6所述的高隔離度的波分復用/解復用器，其特徵是，稜鏡的第一端面可鍍有透射λ1，反射λ2的WDM膜。
9.根據權利要求8所述的高隔離度的波分復用/解復用器，其特徵是，稜鏡將波長為λ1光束偏振一個角度，使λ1和λ2光束相交。
專利摘要本實用新型公開了一種高隔離度的波分復用/解復用器，其利用膜組將λ1、λ2分成兩路相互平行的光束，波長λ2的光束在膜組內部來回多次反射再透射出去，使波長λ2的光束的隔離度提高到50dB以上，波長為λ1的光束透射，然後用一個稜鏡將兩路光束變成相交的光束，後由同一透鏡耦合到兩根光纖中輸出，本波分復用/解復用器結構緊湊、成本低、隔離度高。
文檔編號H04B10/02GK2694632SQ20042004479
公開日2005年4月20日 申請日期2004年4月16日 優先權日2004年4月16日
發明者陳彬 申請人:昂納信息技術(深圳)有限公司