CN111736267A - 一种超小紧凑型多通道波分复用模块 - Google Patents

一种超小紧凑型多通道波分复用模块 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光纤通信技术领域，具体是一种超小紧凑型多通道波分复用模块，包括棱镜组件及多组滤片，所述滤片设置在所述棱镜组件的反射光光路上，还包括透镜组件和光纤阵列，所述透镜组件设置在所述滤片与光纤阵列之间，一个所述光纤阵列作为入射光纤阵列，入射光纤阵列发射的出射光经棱镜组件反射至滤片，多组滤片依次透射设定波长的光并反射其余光，反射的其余光经棱镜组件反射至下一滤片；所述透镜组件聚合相应滤片透射的光并传输至光纤阵列，剩余的所述光纤阵列用于接收相对的透镜组件的出射光。本发明的有益效果是：整体体积更小，光纤阵列安装固定简单稳定，提升了波分复用的可靠性及可量产性。

Description

一种超小紧凑型多通道波分复用模块
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域，具体是一种超小紧凑型多通道波分复用模块。
背景技术
光纤通信的发展趋势是向着高精度化小型化方向发展；行业内生产相应的器件的体积越小，其使用价值和前景越好。
现有技术中，如图4、5所示，波分复用器，包括基板，在基板上层、下层分别设有多个准直器（2），前端设有棱镜和滤片，用于过滤或反射设定波长的光，再经过相应的准直器输出。由于每个滤片透射的光直接输送至相应的准直器，需要使得准直器精确设置在滤片的透射光光轴上，才能输出光；对准直器和滤片的安装精度要求高。
以上结构的缺点一为耦光不易，准直器不好固定，造成工时长，可靠性差的问题；二为受准直器本身外径的约束，体积无法进一步缩小。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超小紧凑型多通道波分复用模块，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种超小紧凑型多通道波分复用模块，包括棱镜组件及多组滤片，所述滤片设置在所述棱镜组件的反射光光路上，还包括透镜组件和光纤阵列，所述透镜组件设置在所述滤片与光纤阵列之间，一个所述光纤阵列作为入射光纤阵列，入射光纤阵列发射的出射光经棱镜组件反射至滤片，多组滤片依次透射设定波长的光并反射其余光，反射的其余光经棱镜组件反射至下一滤片；所述透镜组件聚合相应滤片透射的光并传输至光纤阵列，剩余的所述光纤阵列用于接收相对的透镜组件的出射光。
作为本发明进一步的方案：还包括基板，入射光纤阵列设置在基板的任一表面，剩余所述光纤阵列分别设置在基板的两表面，所述棱镜组件设置在所述基板靠近入射光纤阵列的出射口的一端。
作为本发明再进一步的方案：所述透镜组件包括球透镜或C透镜(球面透镜)或G透镜（自聚焦透镜，又称梯析透镜），所述球透镜或C透镜或G透镜通过固定件安装在基板上。
作为本发明再进一步的方案：所述固定件为V型槽，所述球透镜或C透镜或G透镜通过V型槽安装在滤片的透射光光路上。
作为本发明再进一步的方案：所述棱镜组件包括直角棱镜，所述直角棱镜用于反射所述入射光纤阵列的出射光和滤片的反射光。
作为本发明再进一步的方案：所述直角棱镜的直角面和斜面分别设有反射层和抗反射层。
作为本发明再进一步的方案：所述入射光纤阵列发射的出射光光路上也设有透镜组件，用于聚合出射光为光束。
作为本发明再进一步的方案：所述光纤阵列包括V型槽和光纤，若干所述光纤紧密固定在V型槽上形成光纤阵列。
作为本发明再进一步的方案：所述滤片与棱镜组件之间设有夹角。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：整体体积更小，光纤阵列安装固定简单稳定，提升了波分复用的可靠性及可量产性。
附图说明
图1为超小紧凑型多通道波分复用模块的结构示意图。
图2为超小紧凑型多通道波分复用模块的侧视示意图。
图3为超小紧凑型多通道波分复用模块中直角棱镜的结构示意图。
图4为波分复用器的结构示意图。
图5为波分复用器的侧视示意图。
附图中：1-基板、2-准直器、3-滤片、4-直角棱镜、401-抗反射膜、402-反射膜、5-光路、6-光纤阵列、601-入射光纤阵列、7-球透镜。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
请参阅图1、2，本发明实施例中，一种超小紧凑型多通道波分复用模块，包括棱镜组件及多组滤片，所述滤片设置在所述棱镜组件的反射光光路上，还包括透镜组件和光纤阵列，所述透镜组件设置在所述滤片与光纤阵列之间，一个所述光纤阵列作为入射光纤阵列，入射光纤阵列发射的出射光经棱镜组件反射至滤片，多组滤片依次透射设定波长的光并反射其余光，反射的其余光经棱镜组件反射至下一滤片；所述透镜组件聚合相应滤片透射的光并传输至光纤阵列，剩余的所述光纤阵列用于接收相对的透镜组件的出射光。
具体的，以四通道为例，所述滤片3分别是第一滤片、第二滤片、第三滤片及第四滤片；所述棱镜组件包括直角棱镜4；所述光纤阵列包括V型槽和光纤，两根所述光纤紧密固定在V型槽上形成光纤阵列6。所述入射光纤阵列601采用单芯光纤阵列，光波B从单芯光纤阵列射出经过直角棱镜4的斜棱镜面至直角棱镜面，将光反射至第一滤片，第一滤片将波长λ1的光滤出来，即波长λ1的光透射出第一滤片，经透镜组件聚合，进入第一滤片相接的光纤阵列，由其上的尾纤输出。其余波长光在第一滤片全部反射。第一滤片反射的光在经过直角棱镜面反射到第二滤片，第二滤片将波长λ2的光滤出来，经透镜组件聚合，进入第二滤片相接的光纤阵列，由其上的尾纤输出。其余波长光在第二滤片全部反射。第二滤片反射的光在经过直角棱镜面反射到第三滤片，第三滤片将波长λ3的光滤出来，经透镜组件聚合，进入第三滤片相接的光纤阵列，由其上的尾纤输出，其余波长光在第三滤片全部反射。第三滤片反射的光在经过直角棱镜面反射到第四滤片，将波长λ4的光滤出来，经透镜组件聚合，进入第四滤片相接的光纤阵列，由其上的尾纤输出。其余波长光在第四滤片全部反射。通过透镜组件聚合光束，光纤阵列的传输精度高；采用透镜组件和光纤阵列取代传统的准直器2，相同通道的条件下，整体结构的体积更小，稳定性更高；而且调试过程和调整时间更短，而对各部件的安装要求大幅降低，扩大了超小紧凑型多通道波分复用模块的适应场景和推广场景。
优选的，还包括基板1，入射光纤阵列601设置在基板的任一表面，剩余所述光纤阵列6分别设置在基板1的两表面，所述棱镜组件设置在所述基板1靠近入射光纤阵列601的出射口的一端。
具体是所述入射光纤阵列601设置在基板1的上表面，所述第一滤片、第三滤片设置在基板1的下表面、第二滤片、第四滤片设置在基板1的上表面，相应的，两个所述光纤阵列6分别设置在所述基板1的两表面，缩小了整体结构的体积，提高了空间利用率。
本发明的另一实施例中，以六通道为例，所述第一滤片、第三滤片及第五滤片设置在基板1的下表面、第二滤片、第四滤片及第六滤片设置在基板1的上表面，相应的，两个所述光纤阵列分别设置在所述基板1的两表面，所述光纤阵列由三根光纤紧密固定在V型槽上形成光纤阵列6，每个光纤对接一个滤片。入射光纤阵列601发射的出射光经过直角棱镜反射，传输至基板1下表面的第一滤片，第一滤片将波长λ1的光滤出来，并经透镜组件聚合，进入第一滤片相接的光纤阵列被输出。其余波长光在第一滤片全部反射。第一滤片反射的光在经过直角棱镜面反射到第二滤片，第二滤片将波长λ2的光滤出来，经透镜组件聚合，进入第二滤片相接的光纤阵列被输出。其余波长光在第二滤片全部反射。第二滤片反射的光在经过直角棱镜面反射到第三滤片，第三滤片将波长λ3的光滤出来，经透镜组件聚合，进入第三滤片相接的光纤阵列被输出，其余波长光在第三滤片全部反射。第三滤片反射的光在经过直角棱镜面反射到第四滤片，将波长λ4的光滤出来，经透镜组件聚合，进入第四滤片相接的光纤阵列被输出。其余波长光在第四滤片全部反射。第四滤片反射的光在经过直角棱镜面反射到第五滤片，将波长为λ5的光滤出来，经透镜组件聚合，进入第五滤片相接的光纤阵列被输出。其余波长光在第五滤片全部反射。第五滤片反射的光在经过直角棱镜面反射到第六滤片，将波长为λ6的光滤出来，经透镜组件聚合，进入第六滤片相接的光纤阵列被输出。其余波长光在第六滤片全部反射。
综上所述，所述的光纤阵列及透镜组件呈模块化设置，根据需求作适应性调整即可。
请参阅图1、2，本发明实施例中，所述透镜组件包括球透镜7或C透镜或G透镜，所述球透镜7或C透镜或G透镜通过固定件安装在基板上。
具体的，所述固定件为V型槽，所述球透镜7通过V型槽安装在滤片的透射光光路上。或所述C透镜或G透镜通过V型槽安装在滤片的透射光光路上。
请参阅图3，本发明实施例中，所述棱镜组件包括直角棱镜4，所述直角棱镜4用于反射所述入射光纤阵列601的出射光和滤片3的反射光。
具体的，所述直角棱镜的直角面和斜面分别设有反射层和抗反射层。所述反射层通过在直角面镀反射膜402生成，反射膜402的生成有助于提高光的反射效率；所述抗反射层通过在直角面镀抗反射膜401生成，抗反射膜401的生成有助于提高光的透射效率。
请参阅图1、3，本发明实施例中，所述入射光纤阵列601发射的出射光光路上也设有透镜组件，用于聚合出射光为光束。
具体的，所述入射光纤阵列601为单芯光纤阵列，球透镜7通过V型槽安装在基板1上，且所述球透镜7位于所述单芯光纤阵列发射的出射光光路上，所述单芯光纤阵列发射的出射光经球透镜7聚焦传输至直角棱镜，经过直角棱镜的反射、多组滤片的往复透射或反射，形成光路5，在形成光路5的过程中，设定的不同波长的光被设定的滤片3过滤，经过滤片过滤的光被球透镜聚合再传输至光纤阵列输出。
请参阅图1，本发明实施例中，所述滤片与棱镜组件之间设有夹角。
通过调节所述夹角的大小，控制所述光路5的行程；进而所述入射光纤阵列601的出射光被分为不同波长的光，不同波长的光被光纤阵列设有的通道输出。
本发明的工作原理：光波从入射光纤阵列射出经过直角棱镜4的斜棱镜面至直角棱镜面，将光反射至第一滤片，第一滤片将波长λ1的光滤出来，即波长λ1的光透射出第一滤片，经透镜组件聚合，进入第一滤片相接的光纤阵列，由其上的尾纤输出。其余波长光在第一滤片全部反射。第一滤片反射的光在经过直角棱镜面反射到第二滤片，第二滤片将波长λ2的光滤出来，经透镜组件聚合，进入第二滤片相接的光纤阵列，由其上的尾纤输出。其余波长光在第二滤片全部反射。第二滤片反射的光在经过直角棱镜面反射到第三滤片，第三滤片将波长λ3的光滤出来，经透镜组件聚合，进入第三滤片相接的光纤阵列，由其上的尾纤输出，其余波长光在第三滤片全部反射。第三滤片反射的光在经过直角棱镜面反射到第四滤片，将波长λ4的光滤出来，经透镜组件聚合，进入第四滤片相接的光纤阵列，由其上的尾纤输出。其余波长光在第四滤片全部反射。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种超小紧凑型多通道波分复用模块，包括棱镜组件及多组滤片，其特征在于，所述滤片设置在所述棱镜组件的反射光光路上，还包括透镜组件和光纤阵列，所述透镜组件设置在所述滤片与光纤阵列之间，一个所述光纤阵列作为入射光纤阵列，入射光纤阵列发射的出射光经棱镜组件反射至滤片，多组滤片依次透射设定波长的光并反射其余光，反射的其余光经棱镜组件反射至下一滤片；所述透镜组件聚合相应滤片透射的光并传输至光纤阵列，剩余的所述光纤阵列用于接收相对的透镜组件的出射光。
2.根据权利要求1所述的一种超小紧凑型多通道波分复用模块，其特征在于，还包括基板，入射光纤阵列设置在基板的任一表面，剩余所述光纤阵列分别设置在基板的两表面，所述棱镜组件设置在所述基板靠近入射光纤阵列的出射口的一端。
3.根据权利要求2所述的一种超小紧凑型多通道波分复用模块，其特征在于，所述透镜组件包括球透镜或C透镜或G透镜，所述球透镜或C透镜或G透镜通过固定件安装在基板上。
4.根据权利要求3所述的一种超小紧凑型多通道波分复用模块，其特征在于，所述固定件为V型槽，所述球透镜或C透镜或G透镜通过V型槽安装在滤片的透射光光路上。
5.根据权利要求1所述的一种超小紧凑型多通道波分复用模块，其特征在于，所述棱镜组件包括直角棱镜，所述直角棱镜用于反射所述入射光纤阵列的出射光和滤片的反射光。
6.根据权利要求5所述的一种超小紧凑型多通道波分复用模块，其特征在于，所述直角棱镜的直角面和斜面分别设有反射层和抗反射层。
7.根据权利要求1所述的一种超小紧凑型多通道波分复用模块，其特征在于，所述入射光纤阵列发射的出射光光路上也设有透镜组件，用于聚合出射光为光束。
8.根据权利要求1所述的一种超小紧凑型多通道波分复用模块，其特征在于，所述光纤阵列包括V型槽和光纤，若干所述光纤紧密固定在V型槽上形成光纤阵列。
9.根据权利要求1所述的一种超小紧凑型多通道波分复用模块，其特征在于，所述滤片与棱镜组件之间设有夹角。
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