CN114236685B - 一种基于波导阵列光栅的分波器 - Google Patents

一种基于波导阵列光栅的分波器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于波导阵列光栅的分波器，涉及分波器技术领域，旨在解决传统的PON系统中，使用的一直是均匀的光分路器结构，但因每个用户端接入的用户数量不尽相同，且到光线路终端的距离也可能不同，使用均匀光分路器会造成资源分配不均和浪费；通过模组盒内的温度补偿介质，可以改善波导阵列光栅的温度特性，使波导阵列光栅的温度不敏感化，有效的减小了散射的损耗，使波导阵列光栅的输出更加平坦化，从而提高各通道间损耗均匀性，通过，模组盖上的缓冲棉，起到填充的效果，避免模组盒因为产生振动导致，内部的接口松动，从而导致分波器的质量。

Description

一种基于波导阵列光栅的分波器
技术领域
本发明涉及分波器技术领域，具体为一种基于波导阵列光栅的分波器。
背景技术
实际应用中，AWG必须能在一个相当宽的温度范围内有效的工作。外界温度的变化会导致热膨胀和折射率的变化，从而使得阵列波导的光程发生变化。阵列中不同的波导有着不同的长度，不同波导的光程以不同的数量变化，就会引起AWG的中心波长发生漂移，影响其工作，这很大程度地限制了AWG的广泛应用。
因此，市场对温度不敏感AWG的需求日益快速增加。目前比较常见的解决办法是引入控温装置和外部电路进行恒定温度控制。但是这样就会引入电源及其他有源设备，一方面增加了成本和系统的复杂性，另一方面，对于纯光学器件组(比如PON等)是无法容忍的。
目前，实现波分复用的方法主要有两种：一种是基于几何光学透镜系统制作的波分复用器件，另一种是基于集成光学制作的波分复用器件。其中，基于几何光学透镜系统制作的波分复用器件，虽然容易实现。但是具有器件尺寸大、系统稳定性差等缺点，而基于集成光学制作的波分复用器件，则具有器件尺寸小、性能稳定性好、成本低廉的优点，因此基于集成光学制作的波分复用器件更适合大批量自动化生产。
阵列波导光栅基于不同波长的光相互间线性干涉的基本光学原理，这意味着，如果每个通道使用有细微波长差别的光，许多通道的光能够被单一的光纤的携带，而只有可忽略的信号串扰。阵列波导光栅，在传送端，可以将多个通道的光复合入单一光纤中，同时，在接收端，也可以将这些光重新分离出来。
WDM是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收端再用某种方法，将各个不同波长的光信号分开的通信技术。波分复用器采用的就是这个技术。
传统的PON系统中，使用的一直是均匀的光分路器结构，但因每个用户端接入的用户数量不尽相同，且到光线路终端的距离也可能不同，使用均匀光分路器会造成资源分配不均和浪费。
发明内容
鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种基于波导阵列光栅的分波器，采用的技术方案是，包括模组盒为顶面通透的壳体，所述模组盒的外壁设有通槽，所述通槽共两组、左右对称设置，两组所述通槽内分别设有输入波导区和输出波导区，所述模组盒内设有输入平板波导和输出平板波导，所述输入平板波导与所述输入波导区相连，所述输出平板波导与所述输出波导区相连，所述输入平板波导与所述输出平板波导之间通过波导阵列光栅连接，所述波导阵列光栅呈“几”字形，所述模组盒中部设有方孔，所述方孔内设有散热板，所述散热板上设有温度补偿介质，通过温度补偿介质，可以有效的减小散射损耗，实现输入与输出的对称，所述温度补偿介质与所述波导阵列光栅之间滑动连接，所述模组盒上设有螺孔，所述模组盒上滑动连接有模组盖，所述模组盖上转动连接有螺钉，所述螺钉与所述螺孔之间位置相对应、尺寸相匹配；模组盒的外壁上设有限位槽，且所述模组盒滑动连接在放置机构内；还包括微型处理器，所述微型处理器与所述输入波导区、所述输入平板波导、所述输出波导区、所述输出平板波导、所述波导阵列光栅之间电性相连。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述模组盖上设有多组缓冲棉，通过多组缓冲棉，对模组盒内部的各个部件进行一个挤压，使其固定好，避免连接处松动。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述模组盖和所述模组盒均为铝制。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述放置机构包括放置盘、螺纹孔、螺栓、放置盖、限位件、限位弹簧、限位块，所述放置盘为顶面设有凹槽的方形壳体，所述放置盘顶面设有螺纹孔，所述放置盘外壁设有通孔，所述通孔设有多组、且阵列设置，所述通孔内滑动连接有所述限位件，所述限位件上设有限位孔，所述限位孔共两组、左右对称设置，所述限位孔内滑动连接有所述限位块，所述限位块上设有螺纹槽，所述限位块与所述限位孔之间设有所述限位弹簧，所述限位件通过轴与转动连接在所述通孔内，所述限位块与所述限位槽之间位置相对应、尺寸相匹配，通过一个限位件上设有两组限位孔，可以在其中一组限位孔内的限位弹簧和限位块对模组盒进行限位的时候，另外一组限位弹簧和限位块可以充当螺孔的作用，避免进行安装固定，所述放置盘上设有方形通孔，所述方形通孔共两组、左右对称设置，所述放置盖上转动连接有所述螺栓，所述螺栓共四组、阵列设置，所述螺栓与所述螺纹孔之间位置相对应、尺寸相匹配。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述限位块外端为扇形、且所述限位块外端设有橡胶条，通过橡胶条，可以在使用限位块时，避免直接硬接触，导致将模组盒刮伤。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述放置盘与所述放置盖的相向面设有橡胶块，通过橡胶块，可以对其之间的空间进行一个填充，避免晃动。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述放置盘外壁设有穿孔，所述穿孔设有多组，所述穿孔内设有加强筋，通过加强筋增加了放置盘本身的强度。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述放置盘底面嵌装有磁铁，通过磁铁可以使其快速安装固定，避免使用胶水固定，导致后期不易更换。
本发明的有益效果：本发明通过模组盒内的温度补偿介质，可以改善波导阵列光栅的温度特性，使波导阵列光栅的温度不敏感化，有效的减小了散射的损耗，使波导阵列光栅的输出更加平坦化，从而提高各通道间损耗均匀性，通过，模组盖上的缓冲棉，起到填充的效果，避免模组盒因为产生振动导致，内部的接口松动，从而导致分波器的质量。
进一步的，通过放置机构内各个部件之间的相互配合，可以对分波器起到一个固定缓冲的作用，并通过防止盘上的磁铁，可以使其轻松将其安置，避免了使用胶水导致后期拆卸的不易，通过限位块可以在对模组盒进行夹持的同时，提供螺孔，进行螺栓固定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明模组盒结构示意图；
图3为本发明的放置盖结构示意图；
图4为本发明的放置盘俯视结构示意图；
图5为本发明的放置盘仰视结构示意图；
图6为本发明的加强筋结构示意图；
图7为本发明的限位块结构示意图之图一；
图8为本发明的限位块结构示意图之图二。
图中：1、放置盘；2、螺纹孔；3、螺栓；4、放置盖；5、限位件；6、限位弹簧；7、限位块；8、模组盒；9、螺孔；10、输入波导区；11、输入平板波导；12、输出波导区；13、输出平板波导；14、波导阵列光栅；15、加强筋；16、温度补偿介质；17、模组盖。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
如图1至图8所示，本发明公开了一种基于波导阵列光栅的分波器，采用的技术方案是，包括模组盒8为顶面通透的壳体，所述模组盒8的外壁设有通槽，所述通槽共两组、左右对称设置，两组所述通槽内分别设有输入波导区10和输出波导区12，所述模组盒8内设有输入平板波导11和输出平板波导13，所述输入平板波导11与所述输入波导区10相连，所述输出平板波导13与所述输出波导区12相连，所述输入平板波导11与所述输出平板波导13之间通过波导阵列光栅14连接，所述波导阵列光栅14呈“几”字形，所述模组盒8中部设有方孔，所述方孔内设有散热板，所述散热板上设有温度补偿介质16，所述温度补偿介质16与所述波导阵列光栅14之间滑动连接，所述模组盒8上设有螺孔9，所述模组盒8上滑动连接有模组盖17，所述模组盖17上转动连接有螺钉，所述螺钉与所述螺孔9之间位置相对应、尺寸相匹配；模组盒8的外壁上设有限位槽，且所述模组盒8滑动连接在放置机构内；还包括微型处理器，所述微型处理器与所述输入波导区10、所述输入平板波导11、所述输出波导区12、所述输出平板波导13、所述波导阵列光栅14之间电性相连。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述模组盖17上设有多组缓冲棉，通过模组盖17上的多组缓冲棉，可以对模组盖17内部的部件起到一个缓冲的作用。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述模组盖17和所述模组盒8均为铝制，通过铝制不仅拥有极佳的延展性，对光和热也拥有良好的反射性。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述放置机构包括放置盘1、螺纹孔2、螺栓3、放置盖4、限位件5、限位弹簧6、限位块7，所述放置盘1为顶面设有凹槽的方形壳体，所述放置盘1顶面设有螺纹孔2，所述放置盘1外壁设有通孔，所述通孔设有多组、且阵列设置，所述通孔内滑动连接有所述限位件5，所述限位件5上设有限位孔，所述限位孔共两组、左右对称设置，所述限位孔内滑动连接有所述限位块7，所述限位块7上设有螺纹槽，通过限位块上的螺纹槽，可以在限位块插入相配合的孔中时，用螺栓等对其进行固定，避免其松动，所述限位块7与所述限位孔之间设有所述限位弹簧6，所述限位件5通过轴与转动连接在所述通孔内，所述限位块7与所述限位槽之间位置相对应、尺寸相匹配，通过限位块与限位槽之间的相互配合，可以对放置在放置盘内的模组盒起到一个固定效果，并通过另外一组限位弹簧、限位块起到弥补空间距离的作用，所述放置盘1上设有方形通孔，所述方形通孔共两组、左右对称设置，所述放置盖4上转动连接有所述螺栓3，所述螺栓3共四组、阵列设置，所述螺栓3与所述螺纹孔2之间位置相对应、尺寸相匹配。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述限位块7外端为扇形、且所述限位块7外端设有橡胶条。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述放置盘1与所述放置盖4的相向面设有橡胶块，通过橡胶块，填充模组盒和放置盘之间的空间，避免二者之间硬接触。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述放置盘1外壁设有穿孔，所述穿孔设有多组，所述穿孔内设有加强筋15，通过加强筋15增强了放置盘1本身的强度。
作为本发明的一种基于波导阵列光栅的分波器优选技术方案，所述放置盘1底面嵌装有磁铁，通过磁铁，可以使放置盘快速的进行放置固定，避免了用胶水进行固定。
本发明的工作原理：通过将使用工具将放置盖4上的螺栓3依次取下，然后将放置盖4从放置盘1上拿下来，随后将模组盒8放进放置盘1内，随后拨动限位块7，使限位件5进行在通孔内旋转90°，使限位块7与模组盒8上的限位槽相对应，通过二者之间的相互配合，对模组盒8进行一个限位，然后使用工具将螺柱从模组盖17上取下，使模组盖17与模组盒8分离，检查内部的输入波导区10、输入平板波导11、输出波导区12、输出平板波导13、波导阵列光栅14之间的连接是否有松动，检查温度补偿介质16是否发生问题，检查无误后，将模组盖17重新扣合回去，并通过螺柱与螺孔之间的配合，重新安装好，随后将放置盖4扣合回放置盘1上，将螺栓3从新拧入螺纹孔2，将防止盘1放入安装部位，通过放置盘1底面的磁铁进行吸附，避免了使用胶水，如果安装部位拥有孔洞，通过限位块7和限位弹簧6之间的相互配合下，将限位块7顶出孔洞，然后用螺钉等进行连接。
本发明涉及的电路连接为本领域技术人员采用的惯用手段，可通过有限次试验得到技术启示，属于公知常识。
本文中未详细说明的部件为现有技术。
上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种基于波导阵列光栅的分波器，其特征在于：包括模组盒（8）为顶面通透的壳体，所述模组盒（8）的外壁设有通槽，所述通槽共两组、左右对称设置，两组所述通槽内分别设有输入波导区（10）和输出波导区（12），所述模组盒（8）内设有输入平板波导（11）和输出平板波导（13），所述输入平板波导（11）与所述输入波导区（10）相连，所述输出平板波导（13）与所述输出波导区（12）相连，所述输入平板波导（11）与所述输出平板波导（13）之间通过波导阵列光栅（14）连接，所述波导阵列光栅（14）呈“几”字形，所述模组盒（8）中部设有方孔，所述方孔内设有散热板，所述散热板上设有温度补偿介质（16），所述温度补偿介质（16）与所述波导阵列光栅（14）之间滑动连接，所述模组盒（8）上设有螺孔（9），所述模组盒（8）上滑动连接有模组盖（17），所述模组盖（17）上转动连接有螺钉，所述螺钉与所述螺孔（9）之间位置相对应、尺寸相匹配；模组盒（8）的外壁上设有限位槽，且所述模组盒（8）滑动连接在放置机构内；还包括微型处理器，所述微型处理器与所述输入波导区（10）、所述输入平板波导（11）、所述输出波导区（12）、所述输出平板波导（13）、所述波导阵列光栅（14）之间电性相连；
所述放置机构包括放置盘（1）、螺纹孔（2）、螺栓（3）、放置盖（4）、限位件（5）、限位弹簧（6）、限位块（7），所述放置盘（1）为顶面设有凹槽的方形壳体，所述放置盘（1）顶面设有螺纹孔（2），所述放置盘（1）外壁设有通孔，所述通孔设有多组、且阵列设置，所述通孔内滑动连接有所述限位件（5），所述限位件（5）上设有限位孔，所述限位孔共两组、左右对称设置，所述限位孔内滑动连接有所述限位块（7），所述限位块（7）上设有螺纹槽，所述限位块（7）与所述限位孔之间设有所述限位弹簧（6），所述限位件（5）通过轴与转动连接在所述通孔内，所述限位块（7）与所述限位槽之间位置相对应、尺寸相匹配，所述放置盘（1）上设有方形通孔，所述方形通孔共两组、左右对称设置，所述放置盖（4）上转动连接有所述螺栓（3），所述螺栓（3）共四组、阵列设置，所述螺栓（3）与所述螺纹孔（2）之间位置相对应、尺寸相匹配。
2.根据权利要求1所述的一种基于波导阵列光栅的分波器，其特征在于：所述模组盖（17）上设有多组缓冲棉。
3.根据权利要求1所述的一种基于波导阵列光栅的分波器，其特征在于：所述模组盖（17）和所述模组盒（8）均为铝制。
4.根据权利要求1所述的一种基于波导阵列光栅的分波器，其特征在于：所述限位块（7）外端为扇形、且所述限位块（7）外端设有橡胶条。
5.根据权利要求1所述的一种基于波导阵列光栅的分波器，其特征在于：所述放置盘（1）与所述放置盖（4）的相向面设有橡胶块。
6.根据权利要求1所述的一种基于波导阵列光栅的分波器，其特征在于：所述放置盘（1）外壁设有穿孔，所述穿孔设有多组，所述穿孔内设有加强筋（15）。
7.根据权利要求1所述的一种基于波导阵列光栅的分波器，其特征在于：所述放置盘（1）底面嵌装有磁铁。
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