CN115166908A - 一种密集波分复用器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种密集波分复用器,涉及光纤无源器件技术领域。该密集波分复用器包括双光纤准直器、单光纤准直器、滤波片、三角棱镜、内衬玻璃管以及桥接玻璃管;所述三角棱镜其顶角角度α从棱镜的一端向另一端逐渐变大;所述双光纤准直器输出光信号具有一定的偏转角,其与三角棱镜配合使得到达滤波片的光线具有特定的偏转角。本发明中三角棱镜顶角从一端向另一端逐渐变大,光束落在棱镜的不同位置时对交叉角有不同程度的调整,这使得对于不同的滤波片,只需要一款或者有限的几款即可完全匹配,使得密集波分复用器可以通过光学调试来调整中心波长,有效提高了工艺效果。

Description

一种密集波分复用器
技术领域
本发明涉及光纤无源器件技术领域,具体涉及一种密集波分复用器。
背景技术
波分复用是现代光学通信领域的重要组成部分,在波分复用技术的加持下,一根光纤内可以同时传输80个甚至更多个不同波长的信号,这些信号分别携带不同的调制信息,相互之间不构成影响,这极大的提高了光纤通信的传输能力,是光纤通信技术中必不可少的一种复用技术。常用的波分复用器件一般有薄膜滤波器(TFF)、阵列波导光栅(AWG)等,AWG方案在多通道合波情境下具有成本合损耗优势,但是较低的通道隔离度还是限制了其应用范围,稳定、成熟的TFF方案目前依然是市场主流。
波分复用器件主要分为粗波分复用器件和密集波分复用器件,粗波分复用器件的波长间隔和波长带宽较大,基于薄膜干涉的薄膜滤波器精度要求不高,对于调试和封装的要求也相对较低。但是,密集波分复用器则不同,其通道间隔通常是50GHz(约0.4nm@Cband)、100GHz(约0.8nm@C band)或者200GHz(约1.6nm@C band),波长带宽一般只有0.2-0.4nm,因此其中心波长精度至关重要。
但是,由于镀膜精度的限制,薄膜滤波器的中心波长精度难以被精确的定位,目前的主要生产工艺是在光学调试、封装阶段通过调整薄膜滤波片的入射角来调控输出通道的中心波长。常规的做法是先对薄膜滤波片的中心波长进行测试,然后在测试数据的基础上,通过调整双光纤头的光纤间距来调整入射角。由于滤波片的批次差异较大,生产中需要储备大量的具有不同光纤间距的双光纤头来满足匹配要求。
光纤头的生产周期较长,工艺较复杂,且间距精度在1um左右的双光纤毛细管成本也较高,这些因素都限制了密集波分复用器的成本降低和效率提升。如果能够在当前镀膜工艺水平下使密集波分复用器的调试和封装摆脱间距光纤头的限制,将会使密集波分复用器的生产工艺获得革命性的进步。中国专利CN2440290Y公开的密集波分复用器就引用了三角棱镜的设计,用三角棱镜来对双光纤准直器的交叉角进行调整,从而用常规的双光纤准直器代替具有特定光纤间距的双光纤准直器。但是这一方案并没有被市场所接收,究其原因主要是三角棱镜虽然能够对双光纤准直器的交叉角进行调整,但是对于不同的滤波片,需要大量的具有不同角度的三角棱镜来进行匹配,可以说是把对双光纤间距的挑选简单的转移到了对三角棱镜角度的挑选上,成本的降低和工艺的提高方面均无明显优势。
发明内容
鉴于此,本发明公开了一种密集波分复用器,采用特殊设计的三角棱镜对双光纤准直器的光线交叉角进行调整,使其能够符合薄膜滤波片的入射角要求。
根据本发明的目的提出的一种密集波分复用器,包括双光纤准直器、单光纤准直器、滤波片、三角棱镜、内衬玻璃管以及桥接玻璃管;所述三角棱镜其顶角角度α从棱镜的一端向另一端逐渐变大;所述双光纤准直器输出光信号具有一定的偏转角,其与三角棱镜配合使得到达滤波片的光线具有特定的偏转角。
优选的,所述滤波片、三角棱镜固定安装于内衬玻璃管的两端,内衬玻璃管装配于桥接玻璃管内。
优选的,所述双光纤准直器包括光纤、双光纤毛细管、透镜和玻璃管,所述透镜为C-lens或GRIN-lens,所述双光纤毛细管为单孔双纤毛细管或者双孔双纤毛细管。
优选的,所述单光纤准直器包括光纤、单光纤毛细管、透镜和玻璃管,所述透镜为C-lens或GRIN-lens。
优选的,所述双光纤准直器和单光纤准直器分别位于桥接玻璃管的两端,二者通过光学耦合定位,定位后固定安装于桥接玻璃管上。
与现有技术相比,本发明公开的一种密集波分复用器的优点是:
(1)本发明中三角棱镜顶角从一端向另一端逐渐变大,光束落在棱镜的不同位置时对交叉角有不同程度的调整,这使得对于不同的滤波片,只需要一款或者有限的几款即可完全匹配,使得密集波分复用器可以通过光学调试来调整中心波长,有效提高了工艺效果。
(2)采用本发明的方案,双光纤准直器和单光纤准直器均预先生产,不需要透射和反射同时调整,这也有利于密集波分复用器的工艺流程简化,使其具有更短的工艺周期。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域中的普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可根据这些附图获得其他附图。
图1为三角棱镜结构图。
图2为本发明公开的密集波分复用器结构图。
图3为本发明公开的波分复用器反射部分光路演示图。
图中:1-三角棱镜;2-滤波片;3-内衬玻璃管;4-桥接玻璃管;5-双光纤准直器;6-单光纤准直器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做简要说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,均属于本发明保护的范围。
图1-图3示出了本发明较佳的实施例,对其进行了详细的剖析。
实施例1
如图1-图3所示的一种密集波分复用器,包括双光纤准直器5、单光纤准直器6、滤波片2、三角棱镜1、内衬玻璃管3以及桥接玻璃管4。
滤波片2、三角棱镜1采用胶水固定在内衬玻璃管3的两端,内衬玻璃管3通过胶水粘接在桥接玻璃管4内。三角棱镜1为等腰三角棱镜1,尺寸为1.4x1.4x0.6mm,其中一端顶角角度α为166°,另一端顶角角度α+x为 170°,同时其底面与顶棱成β角,此角度同顶棱与水平面的角度相同。三角棱镜1材质为肖特公司的N-SF11玻璃。滤波片2为采购自EOC公司的 C46通道100GHz DWDM滤波片2,0度角入射情况下中心波长为 1541.060nm。
双光纤准直器5包括光纤、双光纤毛细管、透镜和玻璃管,透镜为 C-lens,透镜材料为肖特公司生产的N-SF11玻璃,透镜球面曲率为 R1.419mm,双光纤毛细管为单孔双纤毛细管,开孔尺寸为0.127x0.253mm 椭圆孔。单光纤准直器6包括光纤、单光纤毛细管、透镜和玻璃管,透镜为C-lens,透镜材料为肖特公司生产的N-SF11玻璃,透镜球面曲率为R1.419mm。双光纤准直器5和单光纤准直器6分别位于桥接玻璃管4的两端,二者通过光学耦合定位,定位后固定安装于桥接玻璃管4上。双光纤准直器5其中一根光纤的输入的信号先经过三角棱镜1进行角度调整,然后到达滤波片2,透射波长信号透过滤波片2耦合进单光纤准直器6,反射波长信号再次经过三角棱镜1耦合进双光纤准直器5的另外一根光纤,完成分波过程。双光纤准直器5输出光信号具有一定的偏转角,其与三角棱镜1配合使得到达滤波片2的光线具有特定的偏转角。
对上述物料进行装配,并进行光学耦合调试,最终得到C46通道的 100GHz密集波分复用器一个,测试中心波长为1540.56nm,符合ITU推荐的密集波分复用器中心波长(误差范围内)。
实施例2
其余与实施例1相同,不同之处在于:
将滤波片2换成采购自EOC公司的C46通道100GHz DWDM滤波片 2,0度角入射情况下中心波长为1541.180nm。通过光学调试,最终密集波分复用器的中心波长被调整为1540.55nm,同样符合ITU推荐的密集波分复用器波长(误差范围内)。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现和使用本发明。对这些实施例的多种修改方式对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种密集波分复用器,其特征在于,包括双光纤准直器(5)、单光纤准直器(6)、滤波片(2)、三角棱镜(1)、内衬玻璃管(3)以及桥接玻璃管(4);所述三角棱镜(1)其顶角角度α从棱镜的一端向另一端逐渐变大;所述双光纤准直器(5)输出光信号具有一定的偏转角,其与三角棱镜(1)配合使得到达滤波片(2)的光线具有特定的偏转角。
2.根据权利要求1所述的一种密集波分复用器,其特征在于,所述滤波片(2)、三角棱镜(1)固定安装于内衬玻璃管(3)的两端,内衬玻璃管(3)装配于桥接玻璃管(4)内。
3.根据权利要求1所述的一种密集波分复用器,其特征在于,所述双光纤准直器(5)包括光纤、双光纤毛细管、透镜和玻璃管,所述透镜为C-lens或GRIN-lens,所述双光纤毛细管为单孔双纤毛细管或者双孔双纤毛细管。
4.根据权利要求1所述的一种密集波分复用器,其特征在于,所述单光纤准直器(6)包括光纤、单光纤毛细管、透镜和玻璃管,所述透镜为C-lens或GRIN-lens。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种密集波分复用器,其特征在于,所述双光纤准直器(5)和单光纤准直器(6)分别位于桥接玻璃管(4)的两端,二者通过光学耦合定位,定位后固定安装于桥接玻璃管(4)上。
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