CN108873159A - 一种用于掺饵光纤放大器的集成器件 - Google Patents

一种用于掺饵光纤放大器的集成器件 Download PDF

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Abstract

本发明属于光纤通信技术领域，公开了一种用于掺饵光纤放大器的集成器件，包括：单光纤准直器、双光纤准直器、增益平坦滤波器、隔离器、分光片、反射片、光电探测器、滤波片、过渡块、管壳、管盖；增益平坦滤波器、隔离器、分光片、反射片、光电探测器均装配在过渡块上，过渡块装配在管壳内；单光纤准直器、双光纤准直器分别与管壳固定连接；滤波片粘接在双光纤准直器上。本发明提供的集成器件用于掺饵光纤放大器中，解决了现有技术中掺饵光纤放大器的尺寸较大、生产工艺较复杂、成本较高的问题。

Description

一种用于掺饵光纤放大器的集成器件
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种用于掺饵光纤放大器的集成器件。
背景技术
在当前的光纤通信系统中，掺饵光纤放大器(Erbium-doped Optical FiberAmplifer，简称EDFA)是进行长距离通信的关键部件，可以对C波段1550nm、S波段1480nm、以及L波段1610nm进行功率放大，广泛用于长距离光纤通信、高速通信和光纤接入有线电视(Community Antenna Television，简称CATV)等领域。
EDFA主要由5个部分组成：掺铒光纤(EDF)、光耦合器(WDM)、光隔离器(ISO)、光滤波器(Optical Filter)、泵浦源(Pump)。
如图1所示经过掺饵光纤放大的信号光010经过隔离器011，再经过平坦增益滤波器012，再经过滤波器013分出部分光到光电探测器014进行监控，大部分信号光与信道监控光016一起经过合波器015进行合波后到输出端017。
上述所讲述的各个单元均为单个的分立器件，光路连接中存在多处熔接，并且分立器件造成掺饵光纤放大器体积大、成本高等问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种用于掺饵光纤放大器的集成器件，解决了现有技术中掺饵光纤放大器的尺寸较大、生产工艺较复杂、成本较高的问题。
本申请实施例提供一种用于掺饵光纤放大器的集成器件，包括：单光纤准直器、双光纤准直器、增益平坦滤波器、隔离器、分光片、反射片、光电探测器、滤波片、过渡块、管壳、管盖；
所述增益平坦滤波器、所述隔离器、所述分光片、所述反射片、所述光电探测器均装配在所述过渡块上，所述过渡块装配在所述管壳内；
所述单光纤准直器、所述双光纤准直器分别与所述管壳固定连接；
所述滤波片粘接在所述双光纤准直器上；
信号光通过所述单光纤准直器的第一光纤入射至所述增益平坦滤波器，并依次入射至所述隔离器、所述分光片；所述信号光经所述分光片反射为第一光束，透射为第二光束；所述第二光束入射至所述光电探测器；监控光通过所述双光纤准直器的第二光纤入射，并经所述滤波片反射后进入所述双光纤准直器的第三光纤中；所述第一光束经所述反射片反射后入射至所述滤波片，并经所述滤波片透射至所述双光纤准直器的第三光纤中；所述监控光和所述第一光束合波，并通过所述第三光纤输出。
优选的，所述管壳设置有第一尾管口、第二尾管口，并通过第一光窗对所述第一尾管口进行密封，通过第二光窗对所述第二尾管口进行密封；所述第一尾管口处装配有第一尾管，所述第二尾管口处装配有第二尾管；
所述单光纤准直器穿入所述第一尾管，所述双光纤准直器穿入所述第二尾管，并分别用填充物进行密封固定。
优选的，所述单光纤准直器包括准直透镜、第一套管、第一毛细管；所述第一毛细管开有第一通孔，所述第一光纤从所述第一通孔中穿过；所述准直透镜和所述第一毛细管相对放置在所述第一套管内。
优选的，所述双光纤准直器包括聚焦透镜、第二套管、第二毛细管；所述第二毛细管开有第二通孔、第三通孔，所述第二光纤从所述第二通孔中穿过，所述第三光纤从所述第三通孔中穿过；所述聚焦透镜和所述第二毛细管相对放置在所述第二套管内。
优选的，所述滤波片粘接在所述聚焦透镜的光路对准位置上。
优选的，所述管壳内设置有镀金区域。
优选的，所述管壳外设置有管腿。
优选的，所述分光片和所述反射片垂直装配。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
在本申请实施例中，通过在用于掺饵光纤放大器的集成器件的管壳内装配过渡块，在过渡块上集成增益平坦滤波器、隔离器、分光片、反射片、光电探测器，将单光纤准直器、双光纤准直器分别与管壳固定连接，在双光纤准直器上粘接滤波片，从而实现将输入的信号光进行增益平坦滤波、分离部分光进行光路探测、将监控光与输入的信号光合波输出的功能。本发明将多个分立元件集成封装，能够有效缩小掺饵光纤放大器的尺寸，简化掺饵光纤放大器的生产工艺，降低成本；由于省略了光路的多次熔接，因此能够有效提高性能。
附图说明
为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是当前掺饵光纤放大器的元件连接示意图；
图2是本发明实施例提供的一种用于掺饵光纤放大器的集成器件的俯视图；
图3是本发明实施例提供的一种用于掺饵光纤放大器的集成器件的剖视图；
图4是本发明实施例提供的一种用于掺饵光纤放大器的集成器件沿第一尾管的局部剖视图；
图5是本发明实施例提供的一种用于掺饵光纤放大器的集成器件沿第二尾管的局部剖视图；
图6是本发明实施例提供的一种用于掺饵光纤放大器的集成器件中双光纤准直器的剖视图。
其中，100-管壳、110-第一尾管、111-第一尾管口、120-第二尾管、121-第二尾管口、130-镀金区域、140-管脚、150-管盖、160-第一光窗、170-第二光窗、180-填充物；
210-单光纤准直器、211-准直透镜、212-第一套管、213-第一毛细管、214-第一通孔、215-第一光纤、220-双光纤准直器、221-聚焦透镜、222-第二套管、223-第二毛细管、223a-第二通孔、223b-第三通孔、224a-第二光纤、224b-第三光纤；
310-增益平坦滤波器、320-隔离器；410-分光片、420-反射片、430-滤波片；500-光电探测器；600-过渡块。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本实施例提供一种用于掺饵光纤放大器的集成器件，如图2、图3所示，包括管壳100、管盖150、单光纤准直器210、双光纤准直器220、增益平坦滤波器310、隔离器320、分光片410、反射片420、滤波片430、光电探测器500、过渡块600。
其中，所述增益平坦滤波器310、所述隔离器320、所述分光片410、所述反射片420、所述光电探测器500均装配在所述过渡块600上，所述过渡块600装配在所述管壳100内；所述单光纤准直器210、所述双光纤准直器220分别与所述管壳100固定连接。
如图5所示，所述滤波片430粘接在所述双光纤准直器220上。
如图2-图5所示，所述管壳100开有第一尾管口111和第二尾管口121，并通过第一光窗160和第二光窗170分别对第一尾管口111和第二尾管口121进行密封；第一尾管110和第二尾管120分别装配在所述第一尾管口111和所述第二尾管口121处；所述单光纤准直器210和所述双光纤准直器220分别穿入所述第一尾管110和所述第二尾管120，并用填充物180密封固定。
如图2、图3所示，所述管壳100的内部有可进行金丝键合的镀金区域130，所述管壳100的外部有可焊接的管腿140。元件通过金丝键合到相应的镀金区域130，镀金区域130与相应的管腿140连接，从而实现元件与外部的电路连接。
如图2、图4所示，所述单光纤准直器210由准直透镜211、第一套管212、第一毛细管213装配而成；所述第一毛细管213开有第一通孔214，第一光纤215从所述第一通孔214穿过；所述准直透镜211与所述第一毛细管213相对放置在所述第一套管212内。
如图2、图5、图6所示，所述双光纤准直器220由聚焦透镜221、第二套管222、第二毛细管223组成；所述第二毛细管223开有两个通孔：即第二通孔223a和第三通孔223b，第二光纤224a和第三224b分别从所述第二通孔223a和所述第三通孔223b中穿过；所说聚焦透镜221与所述第二毛细管223相对放置在所述第二套管222内。所述滤波片430粘接在所述双光纤准直器220的所述聚焦透镜221的相对位置(光路对准位置)上。
如图2所示，所述增益平坦滤波器310、所述隔离器320、所述分光片410、所述反射片420、所述滤波片430、所述双光纤准直器220依次放在所述单光纤准直器210的光路对准的位置。所述光电探测器500放在所述分光片410后，对所述分光片410分出的光进行监控。优选的情况，所述分光片410与所述反射片420垂直摆放。
本实施例涉及的光路为：
信号光通过所述单光纤准直器210的第一光纤215入射至所述增益平坦滤波器310，并依次入射至所述隔离器320、所述分光片410；所述信号光经所述分光片410反射为第一光束，透射为第二光束；所述第二光束入射至所述光电探测器500；监控光通过所述双光纤准直器220的第二光纤224a入射，并经所述滤波片430反射后进入所述双光纤准直器220的第三光纤224b中；所述第一光束经所述反射片420反射后入射至所述滤波片430，并经所述滤波片430透射至所述双光纤准直器220的第三光纤224b中；所述监控光和所述第一光束合波，并通过所述第三光纤224b输出。
本发明可以根据不同需求设定分光片410的透射和反射的不同比例，实现分离出进行光路探测的光的大小。
综上，本发明提供的用于掺饵光纤放大器的集成器件，具备以下核心特征：
1、器件集成多个分立元件；
2、器件为气密性封装，通过光窗对尾管口密封，通过管盖对管壳密封；
3、器件可以实现以下功能：将输入信号光进行增益平坦滤波、输入信号光分离部分光进行光路探测、将监控信号的光与输入信号光合波输出；
本发明达到的技术效果包括：
1、多个元件集成封装，器件尺寸缩小，掺饵光纤放大器尺寸也缩小；
2、多个元件集成为一个器件后，简化掺饵光纤放大器的生产工艺，成本大幅度降低；
3、元件集成封装，省略光路多次熔接，提高性能。
综上，本发明将多个分立的器件集成为一个器件，简化掺饵光纤放大器的工艺流程，缩小掺饵光纤放大器的体积、降低成本，提高集成化程度。解决了生产效率、生产成本、功能复合等核心需求。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种用于掺饵光纤放大器的集成器件，其特征在于，包括：单光纤准直器、双光纤准直器、增益平坦滤波器、隔离器、分光片、反射片、光电探测器、滤波片、过渡块、管壳、管盖；
所述增益平坦滤波器、所述隔离器、所述分光片、所述反射片、所述光电探测器均装配在所述过渡块上，所述过渡块装配在所述管壳内；
所述单光纤准直器、所述双光纤准直器分别与所述管壳固定连接；
所述滤波片粘接在所述双光纤准直器上；
信号光通过所述单光纤准直器的第一光纤入射至所述增益平坦滤波器，并依次入射至所述隔离器、所述分光片；所述信号光经所述分光片反射为第一光束，透射为第二光束；所述第二光束入射至所述光电探测器；监控光通过所述双光纤准直器的第二光纤入射，并经所述滤波片反射后进入所述双光纤准直器的第三光纤中；所述第一光束经所述反射片反射后入射至所述滤波片，并经所述滤波片透射至所述双光纤准直器的第三光纤中；所述监控光和所述第一光束合波，并通过所述第三光纤输出。
2.根据权利要求1所述的用于掺饵光纤放大器的集成器件，其特征在于，所述管壳设置有第一尾管口、第二尾管口，并通过第一光窗对所述第一尾管口进行密封，通过第二光窗对所述第二尾管口进行密封；所述第一尾管口处装配有第一尾管，所述第二尾管口处装配有第二尾管；
所述单光纤准直器穿入所述第一尾管，所述双光纤准直器穿入所述第二尾管，并分别用填充物进行密封固定。
3.根据权利要求1或2所述的用于掺饵光纤放大器的集成器件，其特征在于，所述单光纤准直器包括准直透镜、第一套管、第一毛细管；所述第一毛细管开有第一通孔，所述第一光纤从所述第一通孔中穿过；所述准直透镜和所述第一毛细管相对放置在所述第一套管内。
4.根据权利要求1或2所述的用于掺饵光纤放大器的集成器件，其特征在于，所述双光纤准直器包括聚焦透镜、第二套管、第二毛细管；所述第二毛细管开有第二通孔、第三通孔，所述第二光纤从所述第二通孔中穿过，所述第三光纤从所述第三通孔中穿过；所述聚焦透镜和所述第二毛细管相对放置在所述第二套管内。
5.根据权利要求4所述的用于掺饵光纤放大器的集成器件，其特征在于，所述滤波片粘接在所述聚焦透镜的光路对准位置上。
6.根据权利要求1或2所述的用于掺饵光纤放大器的集成器件，其特征在于，所述管壳内设置有镀金区域。
7.根据权利要求1或2所述的用于掺饵光纤放大器的集成器件，其特征在于，所述管壳外设置有管腿。
8.根据权利要求1或2所述的用于掺饵光纤放大器的集成器件，其特征在于，所述分光片和所述反射片垂直装配。
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