CN104049304A - 多通道双向可逆波分复用器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光纤通信器件技术领域，尤其涉及一种多通道双向可逆波分复用器。包括第一光纤准直器、第二光纤准直器，所述第一光纤准直器和第二光纤准直器分别固定在第一玻璃管中，所述第一光纤准直器和第二光纤准直器同轴设置，所述第一光纤准直器上相对于所述第二光纤准直器的一端连接有透镜，所述透镜上设有三个滤波片；所述三个滤波片呈三角形设置在所述透镜的端面上，所述透镜主要由复合设置的衬底层、下包层、芯层和上包层。本发明结构紧凑，体积小，制备工艺简单，可以直接安装在现有的各种交接箱内，不需要留出很大的安装空间；易实现与现有有源、无源器件的集成；生产成本低，性价比高；本发明能够将反射隔离度提高一倍。

Description

多通道双向可逆波分复用器
技术领域
本发明涉及光纤通信器件技术领域，尤其涉及一种多通道双向可逆波分复用器。
背景技术
随着以IP为代表的数据业务的爆炸增长，以及Internet在全球范围内的迅速发展，网络带宽的需求不断增加。为了提高通信系统的带宽已成为焦点问题，波分复用技术(WDM)正是解决这一问题的关键技术，它将光波耦合复用到一根光纤中，从而更有效地提供带宽，可以让IP、ATM和同步数字序列/同步光纤网协议下承载的电子邮件、视频、多媒体等数据都通过统一的光纤层传输。波分复用技术通过复用和解复用器来实现。目前波分复用技术使用的复用和解复用器如图1所示，由单纤准直器，滤波片和双纤准直器构成WDM的单个器件，由两个或两个以上这样的单个器件级连组成WDM复用和解复用模块。这种结构的复用和解复用模块插入损耗较大，封装尺寸大，不利于系统集成。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种多通道双向可逆波分复用器，隔离度高，结构紧凑，成本低廉。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种多通道双向可逆波分复用器，其特征在于：包括第一光纤准直器、第二光纤准直器，所述第一光纤准直器和第二光纤准直器分别固定在第一玻璃管中，所述第一光纤准直器和第二光纤准直器同轴设置，所述第一光纤准直器上相对于所述第二光纤准直器的一端连接有透镜，所述透镜上相对于所述第二光纤准直器的一端上设有三个滤波片；所述三个滤波片呈三角形设置在所述透镜的端面上，所述透镜主要由复合设置的衬底层、下包层、芯层和上包层，所述下包层的厚度为6-9微米，所述芯层的厚度为5-8微米，所述上包层的厚度为6-9微米；所述第一光纤准直器与第一尾纤相对应，所述第一尾纤固定在第二玻璃管中，所述第二玻璃管和第一玻璃管粘接，所述第一玻璃管的另一端与第三玻璃管通过粘胶粘接；所述第二玻璃管和第三玻璃管的外端分别固定有前顶盖和后顶盖，光纤头分别穿过所述前顶盖和后顶盖，所述后顶盖的外端固定有隔离胶套，所述隔离胶套的横截面呈圆锥形，所述隔离胶套的一端带有光纤头通道。
优选地，所述第一玻璃管与第二玻璃管和第三玻璃管的连接处分别设有阶梯形断面。
优选地，所述前顶盖上设有第一外阶梯台，并与所述第二玻璃管内端面配合；所述后顶盖上设有第二外阶梯台，并与所述第三玻璃管内端面配合。
优选地，所述光纤头通道的内侧环周设有橡胶紧固层。
优选地，所述的滤波片为窄带滤波片，允许在通光波长范围内的光透过。
优选地，所述第一光纤准直器为多光纤准直器，所述第二光纤准直器为单光纤准直器。
优选地，所述第一光纤准直器包括四端口纤头，所述四端口纤头设有第一光纤，第二光纤，第三光纤和第四光纤；所述四根光纤呈田字形对称排列；所述第一光纤和第二光纤位于田字形对角线上，第三光纤和第四光纤位于田字形另一对角线上；所述第一光纤是光信号输入端；所述第三光纤是反射输出端；第二光纤和第四光纤熔接。光信号从第一光纤输入，经过第一光纤准直器准直后，入射到其中一个滤波片上；所述滤波片将输入光按照波长不同分为两部分，滤波片将一部分光进行透射；透射光经另外一个滤波片汇聚后，由第二光纤准直器的第五光纤接收并输出。使得其能够将反射隔离度提高一倍，反射隔离度能够达到35dB～45dB，在减小了器件体积并减少插损的同时，具有更高的可靠性。
本发明的有益效果是：本发明结构紧凑，体积小，制备工艺简单，可以直接安装在现有的各种交接箱内，不需要留出很大的安装空间；易实现与现有有源、无源器件的集成；生产成本低，性价比高；本发明能够将反射隔离度提高一倍，反射隔离度能够达到35dB～45dB，在减小了器件体积并减少插损的同时，具有更高的可靠性。本发明的波分复用器结构简单，成本低廉，且应用范围较为广泛。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中透镜的结构示意图；
图中：1、第一光纤准直器；2、第二光纤准直器；3、第一玻璃管；4、透镜；5、滤波片；6、衬底层；7、下包层；8、芯层；9、上包层；10、第一尾纤；11、第二玻璃管；12、第三玻璃管；13、前顶盖；14、后顶盖；15、隔离胶套；16、光纤头通道；17、橡胶紧固层；18、阶梯形断面；19、第一外阶梯台；20、第二外阶梯台。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明发明的具体实施方式。如图1所示，一种多通道双向可逆波分复用器，包括第一光纤准直器1、第二光纤准直器2，所述第一光纤准直器和第二光纤准直器分别固定在第一玻璃管3中，所述第一光纤准直器和第二光纤准直器同轴设置，所述第一光纤准直器上相对于所述第二光纤准直器的一端连接有透镜4，所述透镜上相对于所述第二光纤准直器的一端上设有三个滤波片5；所述三个滤波片呈三角形设置在所述透镜的端面上，所述透镜主要由复合设置的衬底层6、下包层7、芯层8和上包层9，所述下包层的厚度为6-9微米，所述芯层的厚度为5-8微米，所述上包层的厚度为6-9微米。其中透镜的制作方法为：1)选择石英作为衬底层材料，并对其表面进行抛光；2)在衬底层上通过CVD方法沉积下包层，其厚度为16微米；3)采用CVD方法沉积芯层，其厚度为7微米，然后对芯层进行光刻和刻蚀，将完好的设计图转移到芯层上，形成6X6微米的波导芯层图案；4)采用CVD方法沉积上包层，将芯层覆盖，厚度为8微米；5)将晶圆切割成芯片，并进行贴盖板、固化；6)芯片的第一输出端、第二输出端和第三输出端上分别粘上1550nm、1310nm和1490nm滤波片中的任意一种滤波片；7)最后通过封装。
所述第一光纤准直器与第一尾纤10相对应，所述第一尾纤固定在第二玻璃管11中，所述第二玻璃管和第一玻璃管粘接，所述第一玻璃管的另一端与第三玻璃管12通过粘胶粘接；所述第二玻璃管和第三玻璃管的外端分别固定有前顶盖13和后顶盖14，光纤头分别穿过所述前顶盖和后顶盖，所述后顶盖的外端固定有隔离胶套15，所述隔离胶套的横截面呈圆锥形，所述隔离胶套的一端带有光纤头通道16。所述光纤头通道的内侧环周设有橡胶紧固层17。隔离胶套尺寸范围在6mm-10mm，此结构省去了过渡块，节省成本同时避免了因PWDM光纤耦合端钢管壁厚太薄容易出现炸洞现象；加长套尺寸的改变，确保隔离胶套固定紧不易脱落；一体化的结构，焊接后耦合端顶部到的尺寸一致，不会出现参差不齐的情况。
在波分复用器的组装过程中，由于第一玻璃管与第二玻璃管和第三玻璃管之间通过粘胶快速的安装在一起，且由于阶梯台的设置，保证了其密封性，使得第一光纤准直器与第二光纤准直器易于有足够的空间可以藕合，因此不会造因为空间问题而出现两端撇住现象，使得波分复用器各元件之间藕合可到最佳位置，从而提高波分复用器组装的准确度。由于在第二玻璃管和第三玻璃管的外端分别设置前顶盖和后顶盖，使得光纤能够稳定的进入到光纤准直器中，前顶盖和后顶盖可以采用螺纹的方式固定也可以通过粘胶粘接。
在本发明的实际应用中，本发明的波分复用器(WDM)可以是稀疏波分复用器(CWDM)或密集波分复用器(DWDM)。其滤波片可以为CWDM的1270nm到1620nm的各通道滤波片，也可以为DWDM的100G符合ITU波长的C波段各通道滤波片，还可以为DWDM的200G符合ITU波长的C波段各通道滤波片。
所述第一玻璃管与第二玻璃管和第三玻璃管的连接处分别设有阶梯形断面18。所述前顶盖上设有第一外阶梯台19，并与所述第二玻璃管内端面配合；所述后顶盖上设有第二外阶梯台20，并与所述第三玻璃管内端面配合。台阶面方便精准定位，不会产品错位粘接。
在本发明中，所述的滤波片为窄带滤波片，允许在通光波长范围内的光透过。
作为本发明的进一步改进，所述第一光纤准直器为多光纤准直器，所述第二光纤准直器为单光纤准直器。所述第一光纤准直器包括四端口纤头，所述四端口纤头设有第一光纤，第二光纤，第三光纤和第四光纤；所述四根光纤呈田字形对称排列；所述第一光纤和第二光纤位于田字形对角线上，第三光纤和第四光纤位于田字形另一对角线上；所述第一光纤是光信号输入端；所述第三光纤是反射输出端；第二光纤和第四光纤熔接。光信号从第一光纤输入，经过第一光纤准直器准直后，入射到其中一个滤波片上；所述滤波片将输入光按照波长不同分为两部分，滤波片将一部分光进行透射；透射光经另外一个滤波片汇聚后，由第二光纤准直器的第五光纤接收并输出。使得其能够将反射隔离度提高一倍，反射隔离度能够达到35dB～45dB，在减小了器件体积并减少插损的同时，具有更高的可靠性。
本发明结构紧凑，体积小，制备工艺简单，可以直接安装在现有的各种交接箱内，不需要留出很大的安装空间；易实现与现有有源、无源器件的集成；生产成本低，性价此高；本发明能够将反射隔离度提高一倍，反射隔离度能够达到35dB～45dB，在减小了器件体积并减少插损的同时，具有更高的可靠性。本发明的波分复用器结构简单，成本低廉，且应用范围较为广泛。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多通道双向可逆波分复用器，其特征在于；包括第一光纤准直器、第二光纤准直器，所述第一光纤准直器和第二光纤准直器分别固定在第一玻璃管中，所述第一光纤准直器和第二光纤准直器同轴设置，所述第一光纤准直器上相对于所述第二光纤准直器的一端连接有透镜，所述透镜上相对于所述第二光纤准直器的一端上设有三个滤波片；所述三个滤波片呈三角形设置在所述透镜的端面上，所述透镜主要由复合设置的衬底层、下包层、芯层和上包层，所述下包层的厚度为6-9微米，所述芯层的厚度为5-8微米，所述上包层的厚度为6-9微米；所述第一光纤准直器与第一尾纤相对应，所述第一尾纤固定在第二玻璃管中，所述第二玻璃管和第一玻璃管粘接，所述第一玻璃管的另一端与第三玻璃管通过粘胶粘接；所述第二玻璃管和第三玻璃管的外端分别固定有前顶盖和后顶盖，光纤头分别穿过所述前顶盖和后顶盖，所述后顶盖的外端固定有隔离胶套，所述隔离胶套的横截面呈圆锥形，所述隔离胶套的一端带有光纤头通道。
2.根据权利要求1所述的多通道双向可逆波分复用器，其特征在于，所述第一玻璃管与第二玻璃管和第三玻璃管的连接处分别设有阶梯形断面。
3.根据权利要求1或2所述的多通道双向可逆波分复用器，其特征在于，所述前顶盖上设有第一外阶梯台，并与所述第二玻璃管内端面配合；所述后顶盖上设有第二外阶梯台，并与所述第三玻璃管内端面配合。
4.根据权利要求3所述的多通道双向可逆波分复用器，其特征在于，所述光纤头通道的内侧环周设有橡胶紧固层。
5.根据权利要求4所述的多通道双向可逆波分复用器，其特征在于，所述的滤波片为窄带滤波片，允许在通光波长范围内的光透过。
6.根据权利要求5所述的多通道双向可逆波分复用器，其特征在于，所述第一光纤准直器为多光纤准直器，所述第二光纤准直器为单光纤准直器。
7.根据权利要求6所述的多通道双向可逆波分复用器，其特征在于，所述第一光纤准直器包括四端口纤头，所述四端口纤头设有第一光纤，第二光纤，第三光纤和第四光纤；所述四根光纤呈田字形对称排列；所述第一光纤和第二光纤位于田字形对角线上，第三光纤和第四光纤位于田字形另一对角线上；所述第一光纤是光信号输入端；所述第三光纤是反射输出端；第二光纤和第四光纤熔接。
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