CN111624713A - 一种波分复用模块和波分复用器 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于光通信技术领域，提供了一种波分复用模块和波分复用器，波分复用模块包括光波导，光波导包括两个相对设置的底面和连接于两底面的周缘之间的侧面，侧面包括第一侧面；光波导设有若干内设有反射滤光片且与第一侧面相对设置的第一凹槽；镜组还包括贴合第一侧面设置的复用光耦合镜，以及贴合光波导设置的解复用光耦合镜，复用光经复用光耦合镜耦合进入光波导后，依次经过各反射滤光片，形成若干通道的解复用光并射向解复用光耦合镜。本申请提供的波分复用模块，复用光耦合镜和解复用光耦合镜贴合光波导表面设置，采用嵌入式的反射滤光片，光线经过的光学表界面少，光强度的衰减更弱；不易因高温或者高湿导致光学元件位置发生偏差。
Description
技术领域
本申请涉及光通信技术领域，特别涉及一种波分复用模块和波分复用器。
背景技术
波分复用器利用光的波分复用原理，可以在链路的发射端将不同波长的光信号耦合至单根光纤进行传输，在链路的接收端也相应地将光纤中的混合信号分解为不同波长的信号，连接到相应的接收设备。
传统的波分复用器包括一入射光耦合器、多个出射光聚焦器以及一分光元件，该分光元件往往包括多个相互独立的滤光片和多个反射棱镜，每一滤光片与一反射棱镜对应，并借由反射棱镜将光信号传输入指定出射光聚焦器，通过多组滤光片和反射棱镜的作用，起到波分复用的目的。
传统的波分复用器中，需要使用多个透镜来实现光束的准直和聚焦，同时设置有多个相互分离的波分复用滤波元件，实现光束复用或者解复用。这些光学元件之间相互独立，但是其位置与空间姿态需要相对固定，这就使得在波分复用器的耦合封装过程中，必须得多次耦合并点胶固定，流程复杂的同时，分立的光学元件通过在有源耦合的条件下点胶方式依次封装在一起，各个元件之间的累计公差增大，且胶水的在高温高湿环境下物理性质容易发生变化，使得光学元件位置或者空间姿态出现误差，进而导致波分复用器性能下降甚至失效。
发明内容
本申请的目的在于提供一种波分复用模块，旨在解决传统的波分复用设备需要多次耦合导致制程长且多次胶合导致光器件耐湿热性差的问题。
本申请是这样实现的，一种波分复用模块，包括光波导，所述光波导包括两个相对设置的底面和连接于两所述底面的周缘之间的侧面，所述侧面包括第一侧面；所述光波导设有若干内设有反射滤光片的第一凹槽，所述第一凹槽与所述第一侧面相对设置；所述波分复用模块还包括贴合所述第一侧面设置的复用光耦合镜，以及若干贴合所述光波导设置的解复用光耦合镜，所述复用光经所述复用光耦合镜耦合进入所述光波导后，依次经过各所述反射滤光片，形成若干通道的解复用光并射向所述解复用光耦合镜。
在本申请的一个实施例中，所述侧面还包括与所述第一侧面邻接设置的第二侧面。
在本申请的一个实施例中，所述光波导还设有若干内设有所述反射滤光片的第二凹槽，所述第二凹槽与所述第二侧面相对设置，且所述第二凹槽设置于后级的所述第一凹槽所配置的反射滤光片的反射光传输路径上。
在本申请的一个实施例中，所述第一凹槽与所述第二凹槽间隔设置，且所述光波导设置有两个所述第一凹槽和一个所述第二凹槽，前级的所述第一凹槽内设置的反射滤光片采用带阻反射滤光片，后级的所述第一凹槽内设置的反射滤光片采用带通反射滤光片，且所述第二凹槽设置于后级的所述第一凹槽所配置的反射滤光片的反射光传输路径上。
在本申请的一个实施例中，两所述底面平行，所述第一侧面与所述第二侧面的夹角在6°～13.5°的范围内。
在本申请的一个实施例中，所述第一侧面与所述第二侧面的夹角为8°
在本申请的一个实施例中，所述侧面还包括与所述第一侧面相对设置的第三侧面，所述第一侧面垂直于所述底面且平行于所述第三侧面，所述解复用光耦合镜贴合所述第三侧面设置；或者，所述第一侧面垂直于所述底面，所述第三侧面与所述底面呈45°夹角，且所述第三侧面与所述第一侧面呈45°夹角，所述解复用光耦合镜贴合所述底面且对应所述第三侧面设置。
在本申请的一个实施例中，所述反射滤光片的数量为三个，所述解复用光耦合镜的数量为四个，四个所述解复用光耦合镜分别用于中心波长为1295.5nm，1300nm，1304.5nm，1309nm的光的耦合，所述波分复用模块用于细波分复用；或者，四个所述解复用光耦合镜分别用于中心波长为1270nm，1290nm，1310nm，1330nm的光的耦合，所述波分复用模块用于粗波分复用。
本申请的另一目的在于提供一种包括了如上所述的波分复用模块的波分复用器，所述波分复用器还包括与波分复用模块连接的底座，所述底座上与所述复用光耦合镜和所述解复用光耦合镜对应的位置均设置有光纤接口。
在本申请的一个实施例中，所述波分复用器还包括顶盖，所述顶盖连接所述底座，且所述顶盖和所述底座之间设置有用于容置所述波分复用模块对应的安装腔，所述底座正对所述复用光耦合镜的位置设置有光纤接口台，与所述复用光耦合镜对应的光纤接口开设于所述光纤接口台；所述顶盖正对所述解复用光耦合镜的位置设置有光纤接口槽，与所述解复用光耦合镜对应的光纤接口设置于所述光纤接口槽中。
实施本申请的一种波分复用模块，至少具有以下有益效果：
本申请提供的波分复用模块采用一体式的透镜，将复用光耦合镜、反射滤光片和解复用光耦合镜等光学元件整合设置到光波导组成的框架上，不需要通过点胶将波分复用模块中的各个光学元件粘和，简化了波分复用模块的生产装配工作流程，同时避免因胶水在高温高湿环境下物理性质变化造成的光学元件的位置或者姿态偏差，减小了各个光学元件之间的累计公差，提高了波分复用模块对于工作环境的适应性能，使之能够在更大的温度范围内正常工作；反射滤光片插设在光波导表面设置的凹槽内，可以方便地根据波分复用各通道的中心波长灵活更换不同性能的反射滤光片，降低了波分复用模块的设计成本；减少了整个波分复用模块的表界面数量，减少了在光波导、复用光耦合镜和解复用光耦合镜独立设置的情形下，光线在波分复用模块的各个光学表界面处发生的反射，避免了光能的损失，提高了波分复用模块输出端的信号强度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请的一个实施例提供的波分复用模块的结构示意图；
图2是本申请实施例一提供的波分复用模块的结构示意图；
图3是本申请实施例一提供的波分复用模块安装在底座上时的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的波分复用器的爆炸示意图；
图5是本申请实施例一提供的波分复用模块的原理示意图；
图6是本申请实施例二提供的波分复用模块的原理示意图；
图7是本申请实施例三提供的波分复用模块的原理示意图；
图8是本申请实施例四提供的波分复用模块的原理示意图；
上述附图所涉及的标号明细如下：
1-光波导；101-第一侧面；102-第二侧面；103-第三侧面；104-底面；11-第一凹槽；111-前级的第一凹槽；112-后级的第一凹槽；12-第二凹槽；13-反射滤光片；14-反光片；21-复用光耦合镜；22-解复用光耦合镜；3-底座；31-光纤接口；32-光纤接口台；33-光纤接口槽；4-顶盖；401-安装腔。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了说明本申请所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
请参阅图1、图2和图5，本申请的一个实施例提供了一种波分复用模块，包括光波导1，光波导1包括两个相对设置的底面104和连接于两底面104的周缘之间的侧面，侧面包括第一侧面101；光波导1设有若干内设有反射滤光片13的第一凹槽11，第一凹槽11与第一侧面101相对设置；波分复用模块还包括贴合第一侧面101设置的复用光耦合镜21，以及若干贴合光波导1设置的解复用光耦合镜22，复用光经复用光耦合镜21耦合进入光波导1后，依次经过各反射滤光片13，形成若干通道的解复用光并射向解复用光耦合镜22。
具体而言，本实施例提供的波分复用模块是这样工作的：
请参阅图1，经光纤传导至复用光耦合镜21的波分复用光，经复用光耦合镜21后成为平行光并从第一侧面101进入光波导1，进入光波导1后的波分复用光，依次经过设于各个第一凹槽11内的反射滤光片13；反射滤光片13的作用在于对特定波长的光线进行镜面反射，而其他波长的光线能够通过反射滤光片13，这样即可把特定波长的光从波分复用光中抽取出来，剩下的光照则射向其他反射滤光片13；在各个反射滤光片13的共同作用下，波分复用光中的光线经过多次具有波长选择性的反射，最终不同波长的光照射在对应的解复用光耦合镜22处，并被解复用光耦合镜22耦合至对应各个解复用光耦合镜22设置的光纤中，实现解波分复用。
应当理解，本申请中的波分复用模块用作解波分复用的同时，由于光路的可逆性原理，波分复用模块同样可以用作波分复用，即本实施例提供的波分复用模块可以用来将复用光耦合镜21正对的光纤中的波分复用光解复用的同时，同样也可以用来将从各解复用光耦合镜22射入的不同波长的光信号复用至第一侧面101上设置的复用光耦合镜21正对的光纤中。为避免赘述，以下仅对各实施例提供的波分复用模块解复用的原理进行说明，不再对其复用原理进行描述，但对于波分复用模块的功能的描述并不用以限制本申请。
实施本实施例提供的波分复用模块，至少能够达到以下有益技术效果：
本实施例提供的波分复用模块采用一体式的透镜，将复用光耦合镜21、反射滤光片13和解复用光耦合镜22等光学元件整合设置到光波导1组成的框架上，不需要通过点胶将波分复用模块中的各个光学元件粘和，简化了波分复用模块的生产装配工作流程，同时避免因胶水在高温高湿环境下物理性质变化造成的光学元件的位置或者姿态偏差，减小了各个光学元件之间的累计公差，提高了波分复用模块对于工作环境的适应性能，使之能够在更大的温度范围内正常工作；反射滤光片13插设在光波导1表面设置的凹槽内，可以方便地根据波分复用各通道的中心波长灵活更换不同性能的反射滤光片13，降低了波分复用模块的设计成本；减少了整个波分复用模块的表界面数量，减少了在光波导1、复用光耦合镜21和解复用光耦合镜22独立设置的情形下，光线在波分复用模块的各个光学表界面处发生的反射，避免了光能的损失，提高了波分复用模块输出端的信号强度。
请参阅图1、图2、图5至图8，作为本实施例的一个具体方案，复用光耦合镜21、解复用光耦合镜22和光波导1一体成型，更为具体的，可以采用热塑性聚酰亚胺树脂一体成型制成，反射滤光片13则采用具有高折射率的硼硅酸盐玻璃制成。这样，在成型过程中通过设置模具形状，一次铸模成型即可完成光波导1与复用光耦合镜21、解复用光耦合镜22的制造，大大简化了波分复用模块的制造和安装流程，降低了其生产成本；而且，复用光耦合镜21和解复用光耦合镜22均与光波导1的一体成型，能够进一步减少了整个波分复用模块的表界面数量，减弱光线在通过光波导1的过程中因穿过光学表界面造成的光能的损失，提高了波分复用模块输出端的信号强度。
请参阅图1、图2、图5至图8，更为具体的，光波导1在对应复用光入射的位置设置有一球冠状凸起，且在对应各通道的解复用光出射的位置均设置有球冠状凸起，这些球冠状凸起即作为与光波导1一体成型的复用光耦合镜21和解复用光耦合镜22。通过对其球冠状凸起的面型进行设计、模拟和矫正，能够纠正复用光耦合镜21和解复用光耦合镜22针对不同各波段信号光时的色差，使得波分复用模块能够适用于不同波段的波分复用。
请参阅图5至图8，作为本实施例的一个优选方案，当光波导1设置有多个第一凹槽11时，多个第一凹槽11平行且等间距设置。当光线依次经过各反射滤光片13的反射后，各通道的解复用光也是平行且等间距设置的，进而可以解复用光耦合镜22也可以是等间距贴设在光波导1上的，这样的设计使得波分复用模块的外形更加美观，同时还有利于简化波分复用模块的设计。
请参阅图2、图5至图8，在本申请的一个实施例中，侧面还包括与第一侧面101邻接设置的第二侧面102。第二侧面102的作用在于对反射滤光片13反射的特定通道的光再次反射，由于第二侧面102对光线进行了反射，解复用光耦合镜22的位置也应当相应的进行调整，比如可以设置在光波导1的与第一侧面101和第二侧面102相对的侧面，也即如下所述的第三侧面103。设置第二侧面102的目的在于，可以将反射滤光片13反射的各通道的解复用光引导至与第一侧面101相对的一侧，可以更方便的在波分复用模块对应设置的外壳上设置光纤接口31。
请参阅图7和图8，在本申请的一个实施例中，光波导1还设有若干与第二侧面102相对设置且内设有反射滤光片13的第二凹槽12，第二凹槽12设置于至少一个第一凹槽11所配置的反射滤光片13的反射光传输路径上。设置与第二侧面102位置相对的第二凹槽12有助于折叠光路，减小光波导1占用的体积。
请参阅图7和图8，作为本实施例的一个具体方案，第二凹槽12的延伸方向与第一凹槽11的延伸方向平行，且第二侧面102与第一凹槽11的延伸方向平行，在经过反射滤光片13的反射和第二侧面102的反射后，各通道的光线仍然保持平行；进一步的，通过设置各第一凹槽11与第二侧面102的距离依次为1n，2n，3n……，各第二凹槽12与第二侧面102的距离依次为1n，2n，3n……，其中n代表一特定长度，这样，各通道的解复用光在经过条件不同的反射后是平行且等间距的。
请参阅图2至图8，作为本实施例的一个优选方案，波分复用模块还包括反光片14，反光片14贴合第二侧面102设置，以提高各通道光线在第二侧面102上的反射率，减小光能量的损失。
请参阅图7和图8，在本申请的一个实施例中，第一凹槽11与第二凹槽12间隔设置，且光波导1设置有两个第一凹槽11和一个第二凹槽12，前级的第一凹槽111内设置的反射滤光片13采用带阻反射滤光片13，后级的第一凹槽112内设置的反射滤光片13采用带通反射滤光片13，第二凹槽12设置于至少一个第一凹槽11所配置的反射滤光片13的反射光传输路径上。具体而言，带通反射滤光片13用于通过一个通道的光信号，同时反射其他通道的光信号，带阻反射滤光片13用于反射一个通道的光信号，同时通过其他通道的光信号；前级的第一凹槽111指的是两个第一凹槽11中更加靠近第一侧面101的一个，后级的第一凹槽112设置于前级的第一凹槽111远离第一侧面101的一侧。这样设置的好处在于，可以将光波导1内的光路进一步折叠，从而降低整个波分复用模块的长度。
作为本实施例的一个优选方案，各反射滤光片13采用厚度在0.2mm-1.0mm区间内的反射滤光片13，以在保证具有足够的滤光性能的同时减小光强度的损失；对于光波导1而言，光波导1的总长度在4-18mm范围内，宽度在3.5-10mm范围内，厚度2mm-10mm范围内。
请参阅图5，在本申请的一个实施例中，光波导1的两个底面104平行，第一侧面101与第二侧面102的夹角在6°～13.5°的范围内。随着第一侧面101与第二侧面102的夹角的增大，由于光波导1和反射滤光片13的折射率存在不同，光线经过光波导1和反射滤光片13之间的光学表界面时的能量损失就越大；反之，当第一侧面101与第二侧面102的夹角的减小时，光在光学表界面的能量损失减小，但是不利于各第一凹槽11与第二凹槽12的位置排布，将第一侧面101和第二侧面102的夹角设置在6°～13.5°这一范围内时，可以在获得足够的空间安排各反射滤光片13的位置，同时能够尽可能减小光的能量损失。更为具体的，请参阅图5，第一侧面101和第二侧面102的夹角可以是8°。
请参阅图6和图8，在本申请的一个实施例中，侧面还包括与第一侧面101相对设置的第三侧面103，第一侧面101垂直于底面104且平行于第三侧面103，解复用光耦合镜22贴合第三侧面103设置。这样，解复用光直接从第三侧面103上贴设的解复用光耦合镜22耦合至与解复用光耦合镜22相对设置的光纤中，解复用光的光纤和复用光的光纤可以分别对应第一侧面101和第三侧面103设置，波分复用模块在有必要时可以叠加设置，且这样的设计更加适用于TOSA(Transmitter Optical Subassembly，光发射次模块)。
请参阅图2至图5，以及图7，在另一个实施例中，第一侧面101垂直于底面104，第三侧面103与底面104呈45°夹角，且第三侧面103与第一侧面101呈45°夹角，解复用光耦合镜22贴合底面104且正对第三侧面103设置。这样，解复用光在第三侧面103上发生全反射，从贴设在底面104且正对第三侧面103贴设的解复用光耦合镜22耦合至与解复用光耦合镜22相对设置的光纤中，解复用光的光纤和复用光的光纤可以对应第一侧面101和其中一个底面104设置，这样的设计更加适用于ROSA(Receiver Optical Subassembly，光接收次模块)。
在本申请的一个实施例中，波分复用模块设有多个反射滤光片13，多个反射滤光片13的形状不同。这样，不同形状的各个反射滤光片13均有对应的安装位置，不易混淆，能够提高波分复用模块的安装效率，且能够在安装位置错误时及时发现并纠正。
请参阅图2、图3至图8，作为本实施例的一个具体方案，各反射滤光片13的形状与第一凹槽11或者第二凹槽12的形状相匹配，也就是说，第一凹槽11和第二凹槽12与各反射滤光片13是一对一设置的，任一反射滤光片13的形状，和与之对应的凹槽以外的其他凹槽的形状不匹配，各个反射滤光片13安装的位置是唯一对应的，不易混淆，提高了波分复用模块的安装效率和安装精度。
在本申请的一个实施例中，反射滤光片13的数量为三个，解复用光耦合镜22的数量为四个，四个解复用光耦合镜22分别用于中心波长为1295.5nm，1300nm，1304.5nm，1309nm的光的耦合，波分复用模块用于细波分复用；或者，四个解复用光耦合镜22分别用于中心波长为1270nm，1290nm，1310nm，1330nm的光的耦合，波分复用模块用于粗波分复用。
本申请各实施例提供的波分复用器，其波分复用的中心波段可以是1310nm；也可以根据实际需求更换相应的反射滤光片13，以实现中心波段在850nm、1550nm或者其他波段的波分复用。作为本实施例的一个具体方案，各个反射滤光片13的特征中心波长之间依次相差20nm，以实现粗波分复用(Coarse Wavelength Division Multiplexing，CWDM)功能，比如，四个解复用光的中心波长可以分别是1270nm，1290nm，1310nm和1330nm；或者，各个反射滤光片13的特征中心波长之间依次相差5nm，以实现细波分复用(Lan WavelengthDivision Multiplexing，LWDM)功能，比如，四个解复用光的中心波长可以分别是1295.5nm，1300nm，1304.5nm和1309nm。
请参阅图3，本申请的另一目的在于提供一种包括了如上所述的波分复用模块的波分复用器，波分复用器还包括与波分复用模块连接的底座3，底座3上与复用光耦合镜21和解复用光耦合镜22对应的位置均设置有光纤接口31。作为本实施例的一个具体方案，底座3和光波导1一体成型，这样，各光纤接口31、复用光耦合镜21，以及各解复用光耦合镜22的位置在一体成型中即已经固定，不再需要使用胶水进行粘和，避免波分复用模块因长时间暴露在高温高湿环境下产生光学元件的位置偏差或者姿态偏差，反射滤光片13的位置在一体成型的过程中即已经确定，可以进一步通过胶水粘接或者卡接固定在光波导1上设置的相应凹槽中。
请参阅图3和图4，在本申请的一个实施例中，波分复用器还包括顶盖4，顶盖4连接底座3，且顶盖4和底座3之间设置有形状与波分复用模块对应的安装腔401，安装腔401用于在顶盖4扣合在底座3上时容纳波分复用模块。
请参阅图3和图4，在本申请的一个实施例中，各光纤接口31是这样设置的：底座3正对复用光耦合镜21的位置设置有光纤接口台32，与复用光耦合镜21对应的光纤接口31开设于光纤接口台32；顶盖4正对解复用光耦合镜22的位置设置有光纤接口槽33，与解复用光耦合镜22对应的光纤接口31设置于光纤接口槽33中。
下面以数个具体的实施例对本申请提供的波分复用模块和波分复用器进行说明：
实施例一
请参阅图5，在本实施例中，波分复用模块包括光波导1，光波导1包括两个相对设置的底面104和连接于两底面104的周缘之间的侧面，侧面包括第一侧面101、第二侧面102和第三侧面103，第一侧面101垂直于底面104，第三侧面103与底面104呈45°夹角，且第三侧面103与第一侧面101呈45°夹角，解复用光耦合镜22贴合底面104且对应第三侧面103设置；光波导1设有三个内设有反射滤光片13的第一凹槽11，三个第一凹槽11均与第一侧面101相对，且三个第一凹槽11依次等间距设置，各第一凹槽11内均设置带阻反射滤光片13。波分复用模块还包括一体成型于第一侧面101设置的复用光耦合镜21，以及四个一体成型于第三侧面103相对的底面104且依次设置的解复用光耦合镜22。本实施例提供的波分复用模块适用做光接收次模块。
请参阅图5，具体而言，本实施例提供的波分复用模块是这样工作的：复用光经复用光耦合镜21耦合进入光波导1后，依次经过各反射滤光片13，其中三个通道的解复用光依次被反射，最后一个通道的解复用光直接经第三侧面103的全反射照射在对应的解复用光耦合镜22上，其他三个通道的解复用光镜反射后平行照射到设置有反光片14的第二侧面102，在第二侧面102被反射至第三侧面103，进一步经过第三侧面103的全反射照射对应的解复用光耦合镜22，最终复用光被分为四束解复用光并被与四束解复用光一一对应的解复用光耦合镜22耦合至相应的光纤接口31。
本实施例提供的波分复用模块，将复用光耦合镜21和解复用光耦合镜22一体成型于光波导1表面，且采用嵌入式的反射滤光片13，光线经过的光学表界面少，光强度的衰减更弱；对工作环境的适应能力强，不易因高温或者高湿导致光学元件位置发生偏差；通过加装适配的光纤接口31，机械支撑和点胶槽等结构，可以构成一个适用作为非气密封装光接收次模块(ROSA)的一体式波分复用器。
实施例二
请参阅图6，在本实施例中，波分复用模块包括光波导1，光波导1包括两个相对设置的底面104和连接于两底面104的周缘之间的侧面，第一侧面101垂直于底面104且平行于第三侧面103，解复用光耦合镜22贴合第三侧面103设置；光波导1设有三个内设有反射滤光片13的第一凹槽11，三个第一凹槽11均与第一侧面101相对，且三个第一凹槽11依次等间距设置，各第一凹槽11内均设置带阻反射滤光片13。波分复用模块还包括一体成型于第一侧面101设置的复用光耦合镜21，以及四个一体成型于第三侧面103且依次设置的解复用光耦合镜22。本实施例提供的波分复用模块适用做光发射次模块。
请参阅图6，本实施例提供的波分复用模块的工作原理与实施例一中的波分复用模块相反，具体而言，解复用光经解复用光耦合镜22耦合进入光波导1后，其中一个通道的解复用光直接照射到反射滤光片13上，并依次经过各反射滤光片，最终照射到复用光耦合透镜处21；其他三个通道的解复用光照射第二侧面102，在第二侧面102被反射相应的反射滤光片13，在反射滤光片13处再次被反射，三束解复用光与直接照射反射滤光片13的解复用光被合束为复用光，进一步照射对应的复用光耦合镜21，最终四束解复用光被合束为一束波分复用光，并被复用光耦合镜21耦合至相应的光纤接口31。
本实施例提供的波分复用模块，将复用光耦合镜21和解复用光耦合镜22一体成型于光波导1表面，且采用嵌入式的反射滤光片13，光线经过的光学表界面少，光强度的衰减更弱；对工作环境的适应能力强，不易因高温或者高湿导致光学元件位置发生偏差；通过加装适配的光纤接口31，机械支撑和点胶槽等结构，可以构成一个适用作为非气密封装光发射次模块(TOSA)的一体式波分复用器。
实施例三
请参阅图7，在本实施例中，波分复用模块包括光波导1，光波导1包括两个相对设置的底面104和连接于两底面104的周缘之间的侧面，侧面包括第一侧面101、第二侧面102和第三侧面103，第一侧面101垂直于底面104，第三侧面103与底面104呈45°夹角，且第三侧面103与第一侧面101呈45°夹角，解复用光耦合镜22贴合底面104且正对第三侧面103设置；光波导1设有量个内设有反射滤光片13的第一凹槽11，以及一个与第一凹槽11间隔设置的第二凹槽12，两个第一凹槽11均与第一侧面101相对，第二凹槽12与第二侧面102相对，前级的第一凹槽111与第二侧面102的距离，等于第二凹槽12与第二侧面102的距离，等于后级的第一凹槽112与第二凹槽12的距离，第二凹槽12设置于后级的第一凹槽11所配置的反射滤光片13的反射光传输路径上；前级的第一凹槽111内设置带阻反射滤光片13，后级的第一凹槽112内设置带通反射滤光片13。波分复用模块还包括一体成型于第一侧面101设置的复用光耦合镜21，以及四个一体成型于第三侧面103相对的底面104且依次设置的解复用光耦合镜22。本实施例提供的波分复用模块适用做光接收次模块。
请参阅图7，具体而言，本实施例提供的波分复用模块是这样工作的：波分复用光经过前级的第一凹槽111内设置的带阻反射滤光片13后，从波分复用光中反射分离出第二通道的光线，第二通道的光线经过第二侧面102反射后，穿过前级的第一凹槽111和第二凹槽12之间的间隙，并传播至相应的解复用光耦合镜22；剩下的波分复用光经过后级的第一凹槽112内设置的带通反射滤光片13后，从波分复用光中透射分离出第一通道的光线，第一通道的光线直接传播至解复用光耦合镜22；剩余的波分复用光经过后级的第一凹槽112内设置的带通反射滤光片13反射，穿过前级的第一凹槽111和第二凹槽12之间的间隙，并进一步经过第二侧面102的反射照射到第二凹槽12内设置的反射滤光片13，最终在此处被分为透射的第三通道光线和反射的第四通道光线，第三通道的光线直接照射到对应的解复用光耦合镜22，第四通道的光线经第二侧面102再次反射，照射到解复用光耦合镜22处。
本实施例提供的波分复用模块，将复用光耦合镜21和解复用光耦合镜22一体成型于光波导1表面，且采用嵌入式的反射滤光片13，光线经过的光学表界面少，光强度的衰减更弱；对工作环境的适应能力强，不易因高温或者高湿导致光学元件位置发生偏差；通过加装适配的光纤接口31，机械支撑和点胶槽等结构，可以构成一个适用作为气密封装光接收次模块(ROSA)的一体式波分复用器。
实施例四
请参阅图8，在本实施例中，波分复用模块包括光波导1，光波导1包括两个相对设置的底面104和连接于两底面104的周缘之间的侧面，侧面包括第一侧面101、第二侧面102和第三侧面103，第一侧面101垂直于底面104，第三侧面103与底面104呈45°夹角，且第三侧面103与第一侧面101呈45°夹角，解复用光耦合镜22贴合底面104且正对第三侧面103设置；光波导1设有量个内设有反射滤光片13的第一凹槽11，以及一个与第一凹槽11间隔设置的第二凹槽12，两个第一凹槽11均与第一侧面101相对，第二凹槽12与第二侧面102相对，前级的第一凹槽111与第二侧面102的距离，等于第二凹槽12与第二侧面102的距离，等于后级的第一凹槽112与第二凹槽12的距离，第二凹槽12设置于后级的第一凹槽11所配置的反射滤光片13的反射光传输路径上；前级的第一凹槽111内设置带阻反射滤光片13，后级的第一凹槽112内设置带通反射滤光片13。波分复用模块还包括一体成型于第一侧面101设置的复用光耦合镜21，以及四个一体成型于第三侧面103且依次设置的解复用光耦合镜22。本实施例提供的波分复用模块适用做光发射次模块。
请参阅图8，本实施例提供的波分复用模块的工作原理与实施例三中的波分复用模块相反，波分复用模块一共接收从左至右一共四个通道的解复用光，第一个通道的解复用光经解复用光耦合镜22耦合进入光波导1后，直接穿过反射滤光片13照射到复用光耦合镜21；第二个通道的解复用光经解复用光耦合镜22耦合进入光波导1后，照射到第二侧面102，在第二侧面102发生反射并照射到后级的第一凹槽111内设置的反射滤光片13并再次被反射，而后穿过前级的第一凹槽111内的反射滤光片13并最终照射到复用光耦合镜21；第三个通道的解复用光经解复用光耦合镜22耦合进入光波导1后，照射到第二凹槽112内设置的反射滤光片13，穿过该反射滤光片13后照射第二侧面102，发生反射并照射到后级的第一凹槽111内设置的反射滤光片13并再次被反射，而后穿过前级的第一凹槽111内的反射滤光片13并最终照射到复用光耦合镜21；第四个通道的解复用光经解复用光耦合镜22耦合进入光波导1后，照射到第二侧面102并发生反射，反射后的解复用光照射第二凹槽112内设置的反射滤光片13，第二次发生反射后再次照射第二侧面102，第三次发生反射后，解复用光照射到后级的第一凹槽111内设置的反射滤光片13被第四次反射，最后穿过前级的第一凹槽111内的反射滤光片13并最终照射到复用光耦合镜21。最终四束解复用光被合束为一束波分复用光，并被复用光耦合镜21耦合至相应的光纤接口31。
本实施例提供的波分复用模块，将复用光耦合镜21和解复用光耦合镜22一体成型于光波导1表面，且采用嵌入式的反射滤光片13，光线经过的光学表界面少，光强度的衰减更弱；对工作环境的适应能力强，不易因高温或者高湿导致光学元件位置发生偏差；通过加装适配的光纤接口31，机械支撑和点胶槽等结构，可以构成一个适用作为气密封装光发射次模块(TOSA)的一体式波分复用器。
以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种波分复用模块，其特征在于，包括光波导，所述光波导包括两个相对设置的底面和连接于两所述底面的周缘之间的侧面，所述侧面包括第一侧面；所述光波导设有若干内设有反射滤光片的第一凹槽，所述第一凹槽与所述第一侧面相对设置；所述波分复用模块还包括贴合所述第一侧面设置的复用光耦合镜，以及若干贴合所述光波导设置的解复用光耦合镜，所述复用光经所述复用光耦合镜耦合进入所述光波导后，依次经过各所述反射滤光片，形成若干通道的解复用光并射向所述解复用光耦合镜。
2.如权利要求1所述的波分复用模块，其特征在于，所述侧面还包括与所述第一侧面邻接的第二侧面。
3.如权利要求2所述的波分复用模块，其特征在于，所述光波导还设有若干内设有所述反射滤光片的第二凹槽，所述第二凹槽与所述第二侧面相对设置，且所述第二凹槽设置于至少一个所述第一凹槽所配置的反射滤光片的反射光传输路径上。
4.如权利要求3所述的波分复用模块，其特征在于，所述第一凹槽与所述第二凹槽间隔设置，且所述光波导设置有两个所述第一凹槽和一个所述第二凹槽，前级的所述第一凹槽内设置的反射滤光片采用带阻反射滤光片，后级的所述第一凹槽内设置的反射滤光片采用带通反射滤光片，且所述第二凹槽设置于后级的所述第一凹槽所配置的反射滤光片的反射光传输路径上。
5.如权利要求2所述的波分复用模块，其特征在于，两所述底面平行，所述第一侧面与所述第二侧面的夹角在6°～13.5°的范围内。
6.如权利要求5所述的波分复用模块，其特征在于，所述第一侧面与所述第二侧面的夹角为8°。
7.如权利要求1所述的波分复用模块，其特征在于，所述侧面还包括与所述第一侧面相对设置的第三侧面，所述第一侧面垂直于所述底面且平行于所述第三侧面，所述解复用光耦合镜贴合所述第三侧面设置；或者，所述第一侧面垂直于所述底面，所述第三侧面与所述底面呈45°夹角，且所述第三侧面与所述第一侧面呈45°夹角，所述解复用光耦合镜贴合所述底面且对应所述第三侧面设置。
8.如权利要求1-7任一项所述的波分复用模块，其特征在于，所述反射滤光片的数量为三个，所述解复用光耦合镜的数量为四个，四个所述解复用光耦合镜分别用于中心波长为1295.5nm，1300nm，1304.5nm，1309nm的光的耦合，所述波分复用模块用于细波分复用；或者，四个所述解复用光耦合镜分别用于中心波长为1270nm，1290nm，1310nm，1330nm的光的耦合，所述波分复用模块用于粗波分复用。
9.一种波分复用器，其特征在于，所述波分复用器包括如权利要求1-8任一项所述的波分复用模块，所述波分复用器还包括与波分复用模块连接的底座，所述底座上与所述复用光耦合镜和所述解复用光耦合镜对应的位置均设置有光纤接口。
10.如权利要求9所述的波分复用器，其特征在于，所述波分复用器还包括顶盖，所述顶盖连接所述底座，且所述顶盖和所述底座之间设置有用于容置所述波分复用模块的安装腔；所述底座正对所述复用光耦合镜的位置设置有光纤接口台，与所述复用光耦合镜对应的光纤接口开设于所述光纤接口台；所述顶盖正对所述解复用光耦合镜的位置设置有光纤接口槽，与所述解复用光耦合镜对应的光纤接口设置于所述光纤接口槽中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010410920.6A CN111624713A (zh) | 2020-05-15 | 2020-05-15 | 一种波分复用模块和波分复用器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010410920.6A CN111624713A (zh) | 2020-05-15 | 2020-05-15 | 一种波分复用模块和波分复用器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111624713A true CN111624713A (zh) | 2020-09-04 |
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ID=72259002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010410920.6A Pending CN111624713A (zh) | 2020-05-15 | 2020-05-15 | 一种波分复用模块和波分复用器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111624713A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113900196A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-07 | 深圳市埃尔法光电科技有限公司 | 一种光通信装置及系统 |
| CN115267975A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-11-01 | 耀芯电子(浙江)有限公司 | 一种波分复用器及波分复合处理模组 |
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2020
- 2020-05-15 CN CN202010410920.6A patent/CN111624713A/zh active Pending
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