CN107078794A - 用于光时域反射计的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种光信号路由装置(100)，其可以包括第一透镜(120)、第二透镜(140)以及位于所述第一透镜和所述第二透镜之间的波分复用器(“WDM”)(130)滤波器。所述WDM滤波器可以以第一衰减量反射第一波长的信号，并将经过衰减至多第二衰减量的所述第一波长的信号传递给所述第二透镜，所述第一衰减量超过所述第二衰减量第一预定量。所述WDM滤波器可以以至多第三衰减量反射不同于所述第一波长的第二波长的信号，所述第一衰减量超过所述第三衰减量至少第二预定量。所述装置还可以包括反射器(170)，其被定位成以至少第四衰减量将由所述WDM滤波器反射的第一波长的信号朝向所述WDM滤波器进行反射，所述第四衰减量超过所述第二衰减量至少第三预定量。

Description

用于光时域反射计的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年10月6日提交的申请号为62/060,541的美国临时专利申请的申请日的权益，其公开内容通过引用合并于此。
背景技术
在光传输系统中，使用诸如光纤电缆的电缆来传输信息。在一些系统中，如图1所示出的，电缆15和15a-d从光线路终端(“OLT”)10向一个或多个光网络单元(“ONU”)20a-d延伸。图中以λi表示的特定波长或波长组的光信号经由电缆15和15a-d从OLT 10下游传输(下游信号)到ONU 20a-d。在图中以λj表示的特定波长或波长组的光信号从ONU 20a-d上游传输(上游信号)到OLT 10。
如果电缆15和15a-d中的一个或多个发生损坏，例如由于恶劣天气、啮齿动物或其他方面引起的电缆的断裂，则可能需要沿着电缆确定故障(或断裂)的位置，使得电缆可以被修理。
在图2中示出了确定电缆中断裂位置的一种方式。光时域反射计(“OTDR”)30安装成耦接到光纤电缆15的位于OLT 10附近的部分，并且OTDR信号反射器40a-d安装成耦接到光纤电缆15a-d的位于每个ONU 20a-d附近的部分上。在图中以λk表示的特定波长或波长组的光信号沿着电缆15和15a-d向下游从OTDR 30发送到ONU 20a-d，并且OTDR信号反射器40a-d被配置为将λk信号向上游朝向OLT 10进行反射，使得反射的信号λk可以由OTDR 30检测。如果断裂或故障发生在OTDR反射器40a-d的上游，和在从OLT 10延伸的电缆15和分别延伸到ONU 20a-d的单独的光缆15a-d的接合点的下游的电缆中，那么λk信号将不被在断点的下游OTDR反射器40a-d反射回到OTDR 30。OTDR 30和每个OTDR信号反射器40a-d之间的距离非常精确地已知并存储在数据库中，使得基于与每个OTDR反射器40a-d相关联的距离的信息以及缺少从与相应的ONU 20a-d相关联的特定的OTDR信号反射器40a-d反射的λk信号，可以确定故障位于在ONU 20a-d和延伸到各自ONU 20a-d的多个电缆15a-d接合到从OLT 10延伸的单个电缆15处的点之间的电缆15a-d的哪一个上。
已知的OTDR信号反射器40a-d的示例在图3和图4中示出。例如，在图3中，OTDR信号反射器40a被示出为在光纤电缆15a中的布拉格光栅41a。在图4中，OTDR信号反射器40a被示出为薄膜波分复用器(“WDM”)滤波器42a。每个OTDR信号反射器40a被设计成允许λi信号和λj信号以没有衰减量或最小的衰减量从其中传递穿过，使得λi信号和λj信号以没有劣化或功率损耗或者最小的劣化或功率损耗在OTL10和ONU 20a-d之间传输，同时以最小的衰减量几乎完全或者完全反射λk信号。然而，在实践中，入射在OTDR信号反射器40a-d上的λi信号和λj信号的一部分被反射。特别地，λi信号朝向OTDR 30上游的反射是不期望的，因为这种反射的λi信号可能引起串扰或干扰。
因此，当在光网络中执行OTDR以检测电缆故障或断裂时，期望提供使λk信号的反射最大化同时最小化其他信号(例如λi和/或λj信号)的任何反射的装置，从而有助于提高可帮助确定光网络的光纤电缆中的故障的特定位置的OTDR的准确性。
发明内容
根据本公开的第一实施例，光信号路由装置可以包括：定位成用于接收光信号的第一透镜、第二透镜和定位在第一透镜和第二透镜之间的波分复用器(“WDM”)滤波器。WDM滤波器可以被配置为以至少第一衰减量(例如约15dB)反射第一波长的信号，并且将经过衰减至多第二衰减量(例如约1dB)的第一波长的信号传递到第二透镜。第一衰减量可以超过第二衰减量至少第一预定量。WDM滤波器可以进一步被配置为以至多第三衰减量(例如约1dB)反射不同于第一波长的第二波长的信号。第一衰减量可以超过第三衰减量至少第二预定量。可以将反射器定位成以至少第四衰减量(例如约15dB)将由WDM滤波器反射的第一波长的信号朝向WDM滤波器进行反射。第四衰减量超过第二衰减量至少第三预定量。
反射器可以是反射镜，其被配置为以至多第五衰减量(例如约3dB)将第二波长的信号朝向WDM滤波器进行反射。反射器可以另外地为波长选择性反射器。第一衰减量可以超过第五衰减量至少第四预定量。光滤波器可以位于WDM滤波器和反射器之间。光滤波器可以被配置为传递经过衰减至多第六衰减量(例如约1dB)的第二波长的信号，并且传递经过衰减至少第七衰减量(例如约15dB)的第一波长的信号。第一衰减量可以超过第六衰减量至少第五预定量，并且第七衰减量可以超过第二衰减量至少第六预定量。
根据本公开的另一实施例，光信号路由装置包括：定位成用于接收光信号的透镜、波分复用器(“WDM”)滤波器和反射器。WDM滤波器可以定位在透镜和反射器之间。WDM滤波器可以被配置为传递经过衰减至多第一衰减量(例如约1dB)的第一波长的信号，并且传递经过衰减至少第二衰减量(例如约15dB)的第二波长的信号。第二衰减量可以超过第一衰减量第一预定量。反射器可以被配置为以不大于第三衰减量的衰减量(例如约3dB)将第一波长的信号朝向WDM滤波器进行反射。第二衰减量可以超过第三衰减量第二预定量。第一光路可以延伸穿过透镜到反射器，并且第二光路可以从WDM滤波器延伸，朝向并穿过透镜，第一光路不同于第二光路。
反射器可以是反射镜，其被配置为以不大于第三衰减量的衰减量(例如约1dB)将第二波长的信号朝向WDM滤波器进行反射。光滤波器可以定位在透镜附近。光滤波器可以被配置为传递经过衰减不大于第四衰减量(例如约1dB)的第二波长的信号，并且传递经过衰减至少第五衰减量(例如约15dB)的第一波长的信号。第五衰减量可以超过第四衰减量第三预定量。
或者，反射器可以是波长选择性反射器，并且被配置为以至少第四衰减量(例如约15dB)反射第二波长的信号，其中第四衰减量超过第一衰减量第三预定量。光滤波器可以定位在透镜附近。光滤波器可以被配置为传递经过衰减不大于第五衰减量(例如约1dB)的第二波长的信号，并且传递经过衰减至少第六衰减量(例如约15dB)的第一波长的信号。第六衰减量超过第五衰减量第四预定量。
根据本公开的另一实施例，光信号路由装置可以包括：定位成用于接收光信号的第一透镜、第二透镜和定位在第一透镜和第二透镜之间的波分复用器(“WDM”)滤波器。WDM滤波器可以被配置为将经过衰减至多第一衰减量(例如约1dB)的第一波长的信号和衰减至少第二衰减量(例如约15dB)的第二波长的信号传递到第二透镜。第二衰减量可以超过第一衰减量第一预定量。反射器可以被定位成以不大于第三衰减量(例如约3dB)将经过WDM滤波器传递到第二透镜的第一波长的信号朝向WDM滤波器进行反射。第二衰减量可以超过第三衰减量第二预定量。第一光路可以延伸穿过第一透镜和第二透镜到达反射器，并且第二光路可以从WDM滤波器延伸，朝向并穿过第一透镜，第一光路不同于第二光路。
反射器可以是反射镜，其配置为以不大于第三衰减量的衰减量(例如约3dB)将第二波长的信号朝向WDM滤波器进行反射。滤波器可以定位在第一透镜附近。光滤波器可以被配置为传递来自WDM滤波器的经过衰减至少第四衰减量(例如约15dB)的第一波长的信号，并且传递从WDM滤波器反射的经过衰减小于第五衰减量(例如约1dB)的第二波长的信号。第四衰减量可以超过第五衰减量第三预定量。
或者，反射器可以是波长选择性反射器，并且被配置为以至少第四衰减量(例如约15dB)反射由WDM滤波器传递的第二波长的信号。第四衰减量可以超过第一衰减量第三预定量。光滤波器可以定位在第一透镜附近，该光滤波器被配置为传递来自WDM滤波器的经过衰减至少第五衰减量(例如约15dB)的第一波长的信号，并且传递从WDM滤波器反射的经过衰减小于第六衰减量(例如约1dB)的第二波长的信号。第五衰减量可以超过第六衰减量第四预定量。
附图说明
图1-4示出了根据现有技术的光学系统。
图5是根据本发明的一个实施例的系统的示意图。
图6示出了可以与图5的系统一起使用的WDM滤波器的特性的图。
图7示出了可以与图5的系统一起使用的波长选择性反射器(反射镜)的特性的图。
图8是根据本发明的另一个实施例的系统的示意图。
图9示出了可以与图8的系统一起使用的WDM滤波器的特性的图。
图10是根据本发明另一实施例的系统的示意图。
图11-12是可以与此处所述的实施例一起使用的波长选择性反射器(反射镜)的图。
图13A-C是图10的波长选择性反射器的替代实施例的示意图。
具体实施方式
图5示出了根据本公开的实施例的系统的示意图。本实施例可以大体上类似于上面结合图2描述的总体设置，并且还包括在从OLT 10延伸到ONU 20a-d的光路中布置的装置100。装置100可以包括按顺序排列的第一机械连接件110(例如，套圈)、第一透镜120、波分复用(WDM)滤波器130、第二透镜140和第二机械连接件150，使得经由光纤F1在第一机械连接件110处进入装置100的信号λi传递穿过第一透镜120、WDM滤波器130和第二透镜140，然后在第二机械连接件150处穿过光纤F3离开，以沿着光路以非常小的衰减量继续朝向ONU20a-d。装置100还可以包括关于第一透镜110布置的波长选择性反射器(反射镜)170、第二光滤波器160和WDM滤波器130，使得第二光路从反射器170延伸，经由光纤F2穿过第二光滤波器160，穿过第一透镜120并到达WDM滤波器130。WDM滤波器130以及选择性反射器170的光信号传输和反射特性可以使：来自OLT 10的λi信号被WDM滤波器130以约15dB的衰减量朝向选择性反射器170进行反射，该选择性反射器170然后以约15dB的附加衰减量将反射的λi信号反射到WDM滤波器130，该WDM滤波器130然后可以以进一步约15dB的衰减量将从反射器170反射的λi信号向上游朝向OLT 10反射出装置100。此外，WDM滤波器130和选择性反射器170的光信号传输和反射特性可以使：来自OLT 10的λk信号被WDM滤波器130以最小的衰减量(例如约1dB)朝向选择性反射器170进行反射，然后该选择性反射器170将反射的λk信号以最小衰减量朝向WDM滤波器130进行反射，然后该WDM滤波器130可以以最小衰减量将从反射器170反射的λk信号向上游朝向OLT 10反射出装置100。值得注意的是，可选的第二滤波器160可以进一步显著地衰减(例如约15dB)传递穿过其中的λi信号，同时仅最低程度地衰减(例如约1dB)传递穿过其中的λk信号。光滤波器160的特性可以与图9中的曲线图所示出的相似或相同。
因此，在结合图5描述的实施例中，在装置100中，一个或多个WDM滤波器130以最小的损耗传递λi信号和λj信号，但是使得λi信号和λj信号的任何被反射的部分被显著地衰减(例如，15dB)。波长选择性反射器170允许λk信号的反射没有大的损耗，并以相当大的衰减量反射λi信号。因此，从波长选择性反射器170反射到WDM滤波器130的信号包括λk信号和λi信号，所述λk信号已经被最低程度地衰减，当λi信号被WDM 130滤波器朝向OTDR 30反射出装置100时，在所反射的λi信号被进一步衰减(15dB)之前，所述λi信号已经被显著地衰减(例如约30dB)。在该实施例中，在第二光路中，λi信号被显著地衰减了至少3次，而λk信号经历了最小的衰减。可以使用上述的和所示出的可选的第二滤波器160，或使用其它可选的滤波器，在第二光路中相对于λi信号进一步隔离λk信号。
应当理解，尽管被描述为波长选择性反射器，但是波长选择性反射器170可以是反射所有波长的简单的反射镜。在这种情况下，虽然当由该简单的反射镜反射时，λk信号不会与λi信号不同地被衰减，但是装置100的第二光路中的其他元件可以为λi信号提供足够的选择性衰减，使得在光纤F3处离开装置100并且由OTDR 30检测的信号包括仍然与在连接器110处离开装置100的信号中的其它信号高度隔离的λk信号。
图6示出了图5的WDM滤波器130的透射相对于波长和反射相对于波长的图。图7示出了图5的波长选择性反射器170的反射相对于波长的图。图7中左边的图示出了反射率高和低时所选择的波长，而右边的图则示出了使用简单的反射镜大致相等地反射所有波长。在一个示例中，λi、λj和λk的波长在约1260nm和约1671nm之间的范围内。在该示例中，传递穿过装置100的信号λi和λj的波长可以在约1260nm和约1618nm之间，而信号λk的波长可以在约1639nm和约1671nm之间。用于传递穿过装置100的有着大约1260nm和大约1618nm之间的波长(例如λi和λj)的信号的装置100的插入损耗可以小于约1dB。相对于在连接器110处离开所述装置的其他信号，在连接器110处离开装置100的波长在约1639nm和约1671nm之间的信号(例如，λk)可以进一步被隔离大于约40dB。用于在连接器110处进入和离开装置100的波长在约1639nm和约1671nm(例如λk)之间的信号的装置100的插入损耗可以小于约4dB。在连接器150处离开装置100的有着约1260nm和约1618nm之间的波长的信号(例如λi、λj)可以相对于λk信号被进一步隔离大于约40dB。传递穿过装置100的信号也可能具有偏振相关损耗(“PDL”)，对于装置100其可能低于约0.15dB。类似地，传递穿过装置100的信号可能具有小于约0.2皮秒的偏振模色散(“PMD”)。
从OLT 10延伸到装置100的光纤F1，从装置100延伸到ONU 20a-d的F3以及从透镜120经由连接器110延伸到选择性反射器170的F2可以各自以诸如成角度或以其他方式构造成具有大于55dB的返回损耗，并且可以包括抗反射涂层。光纤可以是诸如G.652D、G.657A1/A2和/或G.657B2/B3类型的光纤。第一透镜120和第二透镜140也可以以成角度或以其他方式构造成实现大于55dB的回波损耗，并且可以包括抗反射涂层。机械连接器110和150可以为光纤提供支撑。如上所述，可以采用任何适当形式(例如芯片或透镜滤波器)的WDM滤波器130可以被配置为以最小的衰减量来传递λi信号和λj信号，而以最小衰减量反射λk信号。优选λi、λj、λk的光谱设置为使得在λi、λj和λk之间不存在光谱重叠。
对于装置100，当从光纤F1传递到光纤F3时，λi信号可能经历小于约1dB的插入损耗，从光纤F1到光纤F3，λk信号可以相对于λi信号被进一步隔离大于约50dB，并且从光纤F1到光纤F3的λi和λk信号的回波损耗可能大于约55dB。类似地，从光纤F3传递到光纤F1的λj信号可能经历小于约1dB的插入损耗。此外，从光纤F1传递的、到达并穿过光纤F2、并且反射回到并穿过光纤F2并且然后到达光纤F1的信号可以具有以下性质。从光纤F1传递到并穿过光纤F2到达反射器170的λk信号的插入损耗可以小于约0.5dB，并且当从光纤F1传递到并穿过光纤F2到达反射器170时，λi信号可以相对于λk信号进一步被隔离大于约20dB。从光纤F2传递到反射器170并返回到光纤F2的信号λk可能经历小于约3dB的插入损耗，并且对于此相同的光路，λi信号可以相对于λk信号被进一步隔离大于约20dB。应当理解，如果反射器170是简单的反射镜，则从光纤F2提供的并且被朝向光纤F2反射的信号可能不会进一步被隔离。此外，来自反射器170的传递到并穿过光纤F2到达光纤F1的λk信号可能经历小于约0.5dB的插入损耗，并且对于此相同的路径，λi信号可以相对于λk信号被进一步隔离大于约20dB。利用上述示例，穿过光纤F1进入装置100并穿过光纤F1离开装置100的λk信号所经历的总插入损耗可以小于约4dB，并且λk信号可以相对于λi信号(用于在连接器110处离开装置100的信号)进一步被隔离大于约60dB。然而，应当理解的是，如果反射器170是简单的反射镜，则λk信号相对于λi信号(用于在连接器110处离开装置100的信号)的进一步隔离可能更小，并且如果λi信号传递穿过可选的第二光滤波器160，则所述进一步隔离可能更大，因为所述信号从光纤F1传递到并穿过光纤F2，并且然后再次穿过光纤F2并从光纤F2到达光纤F1。
如上所述，装置100(以及下面描述的装置200和装置300)可以为λk信号提供相对于在连接器110处离开装置100的其它信号的大于40-60dB的进一步的隔离，而结合图2-4描述的现有技术的系统的隔离可能比本公开的技术小约35-40dB。装置100可以被提供为单个单元，例如如图5的虚线轮廓中所示出的。在一个示例中，装置100可以设置在有着小于约3.5mm的直径和小于约80mm的长度的圆柱形不锈钢壳体内。
在一些示例中，与装置100一起使用的光纤电缆可以具有约250微米的裸光纤直径，其采用紧密缓冲结构，具有900微米厚的电缆护套，尽管其它尺寸的电缆护套也可适用，例如1.2mm、2.0mm、2.9mm等。光纤可以在任何合适的连接器处终止，例如SC、LC、FC、MU、ST、E2000或任何其它合适的连接器。
图8示出了本发明的另一实施例的示意图。该实施例可以大体上类似于上面结合图2描述的总体设置，并且还包括在从OLT 10延伸到ONU 20a-d的光路中布置的装置200。装置200可以包括按顺序布置的用于耦接到从OLT 10延伸的第一光纤电缆F4的机械连接件210、第一透镜220、WDM滤波器230和波长选择性反射器270，其中连接件210还用于耦接到延伸到ONU 20a的第二光纤电缆F5。在这种情况下，尽管波长选择性反射器270可以具有与结合图5描述的波长选择性反射器170相似的特性，WDM滤波器230具有与那些结合图5的WDM滤波器130描述的不同的特性。如图9所示出的，该WDM滤波器230的透射和反射特性使得λk信号以几乎没有衰减量并且以最小的反射传递穿过装置200，而λi信号和λj信号几乎完全以最小的衰减量被反射，并且还以相当大的衰减量被传递。再参考图8，来自OLT 10的信号可以经由光纤电缆F4在连接件210处进入装置200，传递穿过透镜220然后沿着装置200的第三光路F7到达WDM滤波器230。在滤波器230处，λi信号几乎完全沿着装置200的另一不同的第四光路F8被反射，第四路径F8延伸穿过透镜220和机械连接件210，该连接件210耦接到延伸到ONU 20a的光纤电缆F5。另外，λi信号的一部分传递穿过WDM滤波器230，该WDM滤波器230朝向波长选择性反射器270大幅度衰减(例如，约25dB)这样的λi信号部分，该波长选择性反射器270以约25dB的显著的衰减量反射这种λi信号部分。当此反射的λi信号部分传递穿过WDM滤波器230时，反射的λi信号部分进一步被显著地衰减(约15dB)，之后反射的λi信号部分沿着光路F7(穿过透镜220和连接器210)行进，并穿过延伸到OTDR 30的光纤电缆F4离开装置200。相比之下，几乎完全传递穿过WDM滤波器230而没有太多的衰减量的λk信号几乎完全被波长选择性反射器270反射而没有太多的衰减量，并且这种反射的λk信号传递穿过WDM滤波器230，没有太多的衰减量，然后可以沿着路径F8行进，穿过透镜220和机械连接件210，其中反射的λk信号可以耦合到并传送穿过延伸到ODTR 30的光纤电缆。类似于装置100，装置200使得由装置200朝向OTDR 30反射的信号λi相对于λk信号被大大衰减，该λk信号以最小的衰减量朝向OTDR 30进行反射。然而，在附图中所示出的WDM滤波器230的透射和反射方面的机制是相反的。与装置100一样，装置200的波长选择性反射器270可以是简单的反射镜，或者它可以选择性地反射信号以帮助进一步将λk信号与在光纤F4处离开装置200的其它信号隔离。此外，可选的具有如图6的曲线所示出的特性的光滤波器260可以位于路径F8中的透镜220和连接器210之间，并且传递λi信号或λj信号而没有显著的衰减量(例如至多1dB)，并且以比λi信号或λj信号的衰减量多约15dB的衰减量传递λk信号，以关于在连接器210处离开装置的λi信号或λj信号提供λk信号的附加隔离。
应当理解的是，虽然WDM滤波器230(以及WDM滤波器130、330)被示出为单个滤波器，但在实践中可以使用双滤波器来代替单个WDM滤波器。WDM滤波器230相对于透镜220对准，以将从电缆光纤F4延伸的光路F7耦接到延伸到电缆光纤F5的光路F8。换句话说，WDM滤波器230不垂直于来自于光纤电缆F4的光路。反射器270被对准以将在从电缆光纤F4延伸的光路中的光信号反射到同一光路中并且朝向电缆光纤F4。
图10示出了本公开的另一实施例的示意图。在该实施例中，装置300与具有某些变型的装置200相似。特别地，装置300采用装置200类似的配置，包括第一机械连接器310、第一透镜320、WDM 330和可选的滤波器360。然而，与装置200相比，在装置300中，第二透镜340和第二机械连接器350设置在波长选择性反射器370和WDM 330之间，布置成使得来自电缆光纤F6的光信号传递穿过WDM 330到达反射器370，依次穿过第二透镜340、第二连接器350和从连接器350延伸到反射器370的电缆光纤F10。传递穿过WDM 330并到达反射器370处的光信号被反射器370朝向第二连接器350进行反射，并且这样的反射信号穿过电缆光纤F10、第二连接器350和第二透镜被路由到WDM 330，然后沿着光路F11穿过第一透镜320和第一机械连接器310到达电缆光纤F8，以经由电缆光纤F8离开装置300。利用此配置，可以通过WDM滤波器330反射λi信号和λj信号以分别在延伸到ONT 20a和OLT 10的光纤F8和F6处离开装置300，而没有太大的衰减量，使得λi信号和λj信号传递穿过装置300到达其预期的目的地而没有太大的衰减量。任何传递穿过WDM滤波器330的λi信号和λj信号传递穿过电缆光纤F10，并且要么以显著的衰减量被反射器370反射，要么以显著的衰减量传递穿过反射器370，除非反射器370是简单的反射镜。λk信号以很小的衰减量传递穿过WDM滤波器330，并且以最小的衰减量完全或几乎完全被反射器370反射。在任何λk信号都被WDM滤波器330沿着从其朝向电缆光纤F8延伸的路径F11反射的程度下，具有类似于滤波器260的特性的附加滤波器360可附加地衰减反射的λk信号。与WDM滤波器230一样，WDM滤波器330可以不垂直于从电缆光纤F6延伸的光路，而是布置成反射来自光纤F6的信号，所述信号沿着光纤F6的光路行进，朝向并沿着延伸到电缆光纤F8的光路F11，而反射器370可以垂直于与电缆光纤F10共同延伸的光路。
在图11中示出了用作波长选择性反射器(例如波长选择性反射器370)的结构的一个实施例。有效地，光纤电缆F10的端部被切割，优选地以相对于电缆F10的纵向轴线L的90度切割，期望沿着所述电缆F10传送光信号(沿着光纤包层404内的光纤芯402)，并且反射材料(例如用于制造镜子的反射材料)被耦接、粘附、涂覆或以其它方式附接到电缆F10的端部，以便形成几乎完全或完全垂直于沿着轴的预期光信号束的反射表面410。如在上述的其它实施例中，滤波器反射镜410可以是反射包括λk信号的所有波长的简单的反射镜，或者可以是特定的以反射λk信号，例如将来自电缆F10的λi信号和λj信号几乎全部穿过其中而没有太多衰减量和/或者将λi信号和λj信号的非常小的部分反射穿过光纤芯402。图12示出另一个实施例，其中光纤电缆F10的端部耦接到透镜装置420，该透镜装置具有类似于图11的镜面410的特性。
再次参考图10，第一连接器310例如可以是光纤毛细管，以向电缆光纤F6和F8提供支撑，其中第一连接器310的端面成角度，例如约8度，并且包括抗反射涂层以减少或消除当λi、λj和λk信号离开或进入电缆光纤F6和F8时的反射。连接器110和210可以采用与连接器310类似的形式。可选的滤波器360可以采用直接涂覆或粘附在第一透镜320上的WDM滤波器形式，该第一透镜320在延伸到电缆光纤F8的光路中。或者，可选的滤波器360可以采用直接涂覆或粘附在第一连接器310上的WDM滤波器形式，该第一连接器310在延伸到电缆光纤F8的光路中。如果使用可选的滤波器360，则也可以采用直接组合了上述的两个实例的双WDM滤波器的形式。WDM滤波器330可以采用类似的形式，直接涂覆或粘附到第一透镜320上的一个滤波器，直接涂覆或粘附到第二透镜340上的一个滤波器，或者它们两者。透镜320和340可以是梯度折射率(“GRIN”)透镜，例如，其面对分别从光纤电缆F6(用于透镜320)和F10(用于透镜340)延伸的光路的端面以约8度倾斜，并且面对WDM滤波器330的透镜的相对端面有很小的角度或者没有角度。透镜320和340的端面可以包括抗反射涂层，以减少或消除λi、λj和λk信号在离开或进入透镜时的反射。
仍然参考图10，第二连接器350可以是诸如光纤毛细管，以向电缆光纤F10提供支撑，其中第二连接器350的朝向第二透镜340的端面成角度，例如约8度，并用抗反射涂层处理以减少或消除λi、λj和λk信号在离开或进入电缆光纤F10时的反射。第二连接器350的另一端面可以垂直于光纤F10的光路，并且可以用滤波器反射镜(例如通过涂覆或粘附)处理，使得电缆光纤F10和滤波器反射镜370的一端位于第二连接器350内或者是第二连接器350的一部分，如图13A所示出的。或者，连接器350可以被分割成分开的部件。如图13B所示出的，连接器部分350a可以包括成角度和涂覆的表面，其中光纤电缆F10延伸到另一连接器部分350b中，反射器370定位在其端部。更进一步地，如图13C所示出的，光纤电缆F10可以延伸超过连接器350的端部，并且反射器直接施加到光纤电缆F10上，类似于在图11中所示出的配置。
虽然此处示出了将单个上游光纤耦接到单个下游光纤的装置100、200和300，但是装置100、200和300可以交替地耦接到两个或更多个上游光纤和相应数量的下游光纤，而不需要附加的透镜、滤波器等，其唯一的限制是装置100、200和300中可用于连接和/或容纳光纤的空间。这可以通过限制所需的透镜和机械连接件的数量来以降低的成本提供额外的功能。例如，在这样的实施例中，可以使用具有多个孔的毛细管或套圈来添加附加的光纤和光路对，其中使用相同的透镜对。
尽管已经参考特定实施例描述了本发明，但是应当理解的是，这些实施例仅仅是对本公开的原理和应用的说明。因此，应当理解，可以对说明性实施例进行许多修改，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以设计其他布置。

Claims (20)

1.一种光信号路由装置，其包括：
第一透镜，其定位成用于接收光信号；
第二透镜；
波分复用器(“WDM”)滤波器，其定位在所述第一透镜和所述第二透镜之间，所述WDM滤波器被配置为以至少第一衰减量反射第一波长的信号，并将经过衰减至多第二衰减量的所述第一波长的信号传递给所述第二透镜，所述第一衰减量超过所述第二衰减量至少第一预定量，所述WDM滤波器还被配置为以至多第三衰减量反射与所述第一波长不同的第二波长的信号，所述第一衰减量超过所述第三衰减量至少第二预定量；和
反射器，其被定位成以至少第四衰减量将由所述WDM滤波器反射的所述第一波长的信号朝向所述WDM滤波器进行反射，所述第四衰减量超过所述第二衰减量至少第三预定量。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一衰减量为约15dB，所述第二衰减量为约1dB，所述第三衰减量为约1dB，并且所述第四衰减量为约15dB。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述反射器是反射镜，其被配置为以至多第五衰减量将所述第二波长的信号朝向所述WDM滤波器进行反射，所述第一衰减量超过所述第五衰减量至少第四预定量。
4.根据权利要求3所述的装置，还包括定位在所述WDM滤波器和所述反射器之间的光滤波器，所述光滤波器被配置为传递经过衰减至多第六衰减量的所述第二波长的信号，并被配置为传递经过衰减至少第七衰减量的所述第一波长的信号，所述第一衰减量超过所述第六衰减量至少第五预定量，并且所述第七衰减量超过所述第二衰减量至少第六预定量。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述反射器是波长选择性反射器。
6.根据权利要求5所述的装置，还包括定位在所述WDM滤波器和所述波长选择性反射器之间的光滤波器，所述光滤波器被配置为传递经过衰减至多第六衰减量的所述第二波长的信号，并被配置为传递经过衰减至少第七衰减量的所述第一波长的信号，所述第一衰减量超过所述第六衰减量至少第五预定量，并且所述第七衰减量超过所述第二衰减量至少第六预定量。
7.一种光信号路由装置，其包括：
透镜，其定位成用于接收光信号；
波分复用器(“WDM”)滤波器；和
反射器，所述WDM滤波器定位在透镜和所述反射器之间，所述WDM滤波器被配置为传递经过衰减至多第一衰减量的第一波长的信号，并且传递经过衰减至少第二衰减量的第二波长的信号，其中所述第二衰减量超过所述第一衰减量至少第一预定量，
其中所述反射器被配置为以不大于第三衰减量的衰减量将所述第一波长的信号朝向所述WDM滤波器进行反射，其中所述第二衰减量超过所述第三衰减量至少第二预定量。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第一衰减量为约1dB，所述第二衰减量为约15dB，并且所述第三衰减量为约3dB。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述反射器是反射镜，其被配置为以不大于所述第三衰减量的衰减量将所述第二波长的信号朝向所述WDM滤波器进行反射。
10.根据权利要求9所述的装置，还包括定位成邻近所述透镜的光滤波器，所述光滤波器被配置为传递经过衰减不大于第四衰减量的所述第二波长的信号，并且传递经过衰减至少第五衰减量的所述第一波长的信号，其中所述第五衰减量超过所述第四衰减量第三预定量。
11.根据权利要求7所述的装置，其中，所述反射器是波长选择性反射器，并且被配置为以至少第四衰减量反射所述第二波长的信号，其中所述第四衰减量超过所述第一衰减量第三预定量。
12.根据权利要求11所述的装置，还包括定位成邻近所述透镜的光滤波器，所述光滤波器被配置为传递经过衰减不大于第五衰减量的所述第二波长的信号，并且传递经过衰减至少第六衰减量的所述第一波长的信号，其中所述第六衰减量超过所述第五衰减量第四预定量。
13.根据权利要求7所述的装置，其中，第一光路延伸穿过所述透镜到达所述反射器，并且第二光路从所述WDM滤波器延伸，朝向并穿过所述透镜，所述第一光路不同于所述第二光路。
14.一种光信号路由装置，其包括：
第一透镜，其定位成用于接收光信号；
第二透镜；
波分复用器(“WDM”)滤波器，其定位在所述第一透镜和所述第二透镜之间，所述WDM滤波器被配置为将经过衰减至多第一衰减量的所述第一波长的信号和经过衰减至少第二衰减量的所述第二波长的信号传递到所述第二透镜，其中所述第二衰减量超过所述第一衰减量第一预定量；和
反射器，其被定位成以不大于第三衰减量将由所述WDM滤波器传递到所述第二透镜的所述第一波长的信号朝向所述WDM滤波器进行反射，其中所述第二衰减量超过所述第三衰减量第二预定量。
15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述第一衰减量为约1dB，所述第二衰减量为约15dB，并且所述第三衰减量为约3dB。
16.根据权利要求14所述的装置，其中，所述反射器是反射镜，其被配置为以不大于所述第三衰减量的衰减量将所述第二波长的信号朝向所述WDM滤波器进行反射。
17.根据权利要求16所述的装置，还包括定位成邻近所述第一透镜的光滤波器，所述光滤波器被配置为传递来自所述WDM滤波器的经过衰减至少第四衰减量的所述第一波长的信号，并且传递反射自所述WDM滤波器的经过衰减小于第五衰减量的所述第二波长的信号，其中所述第四衰减量超过所述第五衰减量第三预定量。
18.根据权利要求14所述的装置，其中，所述反射器是波长选择性反射器，并且被配置为以至少第四衰减量将由所述WDM滤波器传递的所述第二波长的信号进行反射，其中所述第四衰减量超过所述第一衰减量第三预定量。
19.根据权利要求18所述的装置，还包括定位成邻近所述第一透镜的光滤波器，所述光滤波器被配置为传递来自所述WDM滤波器的经过衰减至少第五衰减量的所述第一波长的信号，并且被配置为传递反射自所述WDM滤波器的经过衰减小于第六衰减量所述第二波长的信号，其中所述第五衰减量超过所述第六衰减量第四预定量。
20.根据权利要求14所述的装置，其中，第一光路延伸穿过所述第一透镜和第二透镜到达所述反射器，并且第二光路从所述WDM滤波器延伸，朝向并穿过所述第一透镜，所述第一光路不同于所述第二光路。
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