CN115267975A - 一种波分复用器及波分复合处理模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波分复用器及波分复合处理模组，波分复用器包括主体，位于主体顶面的第一透镜阵列和位于主体侧面的第二透镜；主体内设置有第一反光面、第二反光面和滤光部件，滤光部件包括若干个不同折光率的滤光片，滤光部件与第二透镜所在的侧面保持预设夹角；第二反光面与滤光部件之间相互平行；第一透镜阵列包括若干个第一透镜第一反光面位于第一透镜阵列下方；波分复用器基于若干个第一透镜和若干个滤光片形成若干个光信号通道，第二透镜位于光信号通道的汇总输出路径上。波分复用器通过将多个不同折光率的滤光片集成滤光部件，配合第二反光面达到波分复用和波分解复用的效果，通过集成封装降低波分复用器的尺寸，便于进行批量化生产。

Description

一种波分复用器及波分复合处理模组

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，主要涉及一种波分复用器及波分复合处理模组。

背景技术

在目前信息化时代的高速发展下，在光通信领域中需要在一根光纤上进行多路信号的输送，目前一般采用波分复用器和解复用器实现不同波长的载波光信号合波和分离。

由于信息时代的高速发展，目前单根光纤需要承载大容量的载波光信号，目前的波分复用器为了满足大容量承载需求，主要通过扩展光信号通道提高器件的光信号处理能力，导致器件的结构复杂，封装结构大，不便于进行批量化生产，由于器件的结构复杂，整体结构体积增大，在同时处理大批量的不同波长的载波光信号时，波分复用器的工作量大，所需的处理时间长，工作效率和处理能力有待提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种波分复用器及波分复合处理模组。所述波分复用器通过将多个滤光片形成滤光部件，配合第二反光面达到波分复用和波分解复用的效果，通过集成封装简化整体结构，便于批量生产，所述处理模组通过将多个波分复用器分阶段进行光复用或解复用，提高模组工作效率和处理能力。

本发明提供了一种波分复用器，所述波分复用器包括主体，位于主体顶面的第一透镜阵列和位于主体侧面的第二透镜；

所述主体内设置有第一反光面、第二反光面和滤光部件，所述滤光部件位于所述第一反光面和所述第二反光面之间；

所述滤光部件包括若干个不同折光率的滤光片，所述滤光部件与所述第二透镜所在的侧面保持预设夹角；

所述第二反光面与所述滤光部件之间相互平行；

所述第一透镜阵列包括若干个第一透镜，若干个所述第一透镜按预设间隔排布，所述第一反光面位于所述第一透镜阵列下方；

所述波分复用器基于若干个所述第一透镜和若干个所述滤光片形成若干个光信号通道，所述第二透镜位于若干个所述光信号通道的汇总输出路径上。

进一步的，所述第一反光面与所述主体顶面形成45°夹角。

进一步的，所述滤光部件还包括安装架，所述安装架基于隔板形成若干个安装槽；

若干个所述滤光片对应设置在若干个所述安装槽内。

进一步的，所述安装架设置有第一透光面和第二透光面，所述第一透光面与所述第二透光面位于所述安装架相对的两个侧面；

所述第一透光面面向所述第一反光面，所述第二透光面面向所述第二反光面。

进一步的，任一所述滤光片基于粘胶与所述第一透光面和第二透光面连接；

所述粘胶的折光率与对应的滤光片的折光率的误差小于0.1%。

进一步的，所述第一反光面和所述第二反光面为高反光材料。

本发明提供了一种波分复合处理模组，所述波分复合处理模组包括框架和设置在所述框架上的任一所述波分复用器；

所述框架包括竖直安装槽和n个水平安装槽，若干个所述波分复用器包括竖直波分复用器和n个水平波分复用器；

所述水平波分复用器对应设置在所述水平安装槽内，所述竖直波分复用器设置在所述竖直安装槽内；

所述竖直波分复用器的第一透镜阵列上设置有n个所述第一透镜，n个所述第一透镜对应连接着n个所述水平波分复用器的第二透镜。

进一步的，任一所述水平安装槽上设置有第一光纤连接端，所述第一光纤连接端包括若干个连接端口，若干个所述连接端口对应连接所述水平波分复用器第一透镜阵列上的若干个所述第一透镜。

进一步的，n个所述水平安装槽沿竖直方向排列在所述框架内，所述竖直安装槽位于n个所述水平安装槽的侧边；

任一所述水平安装槽与所述竖直安装槽相互垂直。

进一步的，所述竖直安装槽和n个所述水平安装槽之间设置有n个连接通管；

任一所述水平波分复用器的第二透镜基于所述连接通管与所述竖直波分复用器的第一透镜对应连接。

本发明提供了一种波分复用器及波分复合处理模组，所述波分复用器通过将多个不同折光率的滤光片集成形成滤光部件，配合第二反光面达到波分复用和波分解复用的效果，通过集成封装降低波分复用器的尺寸，便于进行批量化生产，所述波分复合处理模组通过将多个所述波分复用器按水平方向和竖直方向进行组合，通过空间组合分布使得模组的结构紧凑，通过多个波分复合器配合将多个波长的载波信号分阶段处理，从而简化模组中单个波分复用器的工作量，提高波分复用器的工作效率和处理能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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它的附图。

图1是本发明实施例中波分复用器结构透视图；

图2是本发明实施例中波分复用器内部第一反射台结构透视图；

图3是本发明实施例中滤光部件结构示意图；

图4是本发明实施例中波分复用器中滤光部件结构示意图；

图5是本发明实施例中波分复用器光复用原理示意图；

图6是本发明实施例中波分复合处理模组结构示意图；

图7是本发明实施例中波分复合处理模组框架结构示意图；

图8是本发明实施例中波分复合处理模组框架结构剖视图；

图9是本发明实施例中波分复合处理模组光复用原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例中波分复用器结构透视图，图2示出了本发明实施例中波分复用器内部第一反射台5结构透视图，所述波分复用器包括主体1、第一透镜3阵列和第二透镜4，所述第一透镜3阵列位于所述主体1的顶面，所述第二透镜4位于所述主体1上远离所述第一透镜3阵列的侧面。

具体的，所述主体1内设置有第一反射台5、第二反光面6和滤光部件2，所述滤光部件2位于所述第一反光面51和所述第二反光面6之间，所述第一反射台5设置第一反光面51，所述第一反光面51位于所述第一透镜3阵列的下方位置，且所述第一反光面51与所述波分复用器的顶面形成45°夹角，当光线从所述第一透镜3阵列进入所述波分复用器时，可以通过所述第一反光面51反射到所述滤光部件2。

进一步的，所述滤光部件2包括若干滤光片21，用于分隔不同波长的载波光信号。

进一步的，所述波分复用器基于若干个所述第一透镜3和若干个所述滤光片21形成若干个光信号通道，若干个所述光信号通道通过所述第二反光面6的反射后可以汇总输出，所述第二透镜4位于若干个所述光信号通道的汇总输出路径上，即若干个所述光信号通道汇总形成的合波信号通过所述第二透镜4输出。

具体的，所述第一透镜3阵列设置有若干个第一透镜3，若干个所述第一透镜3阵列分布在所述波分复用器的顶面上，若干个所述第一透镜3按预设的间隔分布，分别对应不同波长的光信号通道。

进一步的，所述第一透镜3和所述第二透镜4为平面凸透镜，即所述第一透镜3和所述第二透镜4的一面为凸透镜结构，所述第一透镜3和所述第二透镜4的另一面为平面镜结构，所述凸透镜的一面朝向所述波分复用器的外面。

进一步的，当载波光信号经过所述第一透镜3或第二透镜4进入所述波分复用器内时，所述第一透镜3或所述第二透镜4的凸透镜面可以将所述载波光信号聚焦，使得进入所述波分复用器的载波光信号集中在各个光信号通道的中心位置传输，减少光信号的损耗。

进一步的，所述主体1为一体成型结构，通过注塑成型，便于进行批量化生产。

具体的，图3示出了本发明实施例中滤光部件2结构示意图，所述滤光部件2包括安装架，所述安装架包括第一挡板25、第二挡板26、第一透光面23、第二透光面24和若干个隔板22，所述第一挡板25和所述第二挡板26分别位于所述安装架上相对的两端，所述第一透光面23和所述第二透光面24固定在所述第一挡板25和所述第二挡板26之间，若干个所述隔板22固设在所述第一透光面23和第二透光面24之间，所述安装架基于隔板22划分为若干个安装槽，若干个所述滤光片21分别对应设置在若干个所述安装槽内，所述第一透光面23和所述第二透光面24位于所述安装架上相对的两个侧面，所述第一透光面23朝向所述第一反光面51。

进一步的，任一所述滤光片21基于粘胶固接在所述第一透光面23和所述第二透光面24之间，所述粘胶的折光率与对应的所述滤光片21的折光率之间的误差小于0.1%。

进一步的，所述粘胶可以采用AVENTK-4018系列光学胶水，所述AVENTK-4018系列是高折射率的光学胶水，可以保证所述滤光部件2良好的滤光效果。

具体的，所述第一挡板25和所述第二挡板26均设置有卡块27，所述波分复用器的主体1上设置有滤光部件2容纳槽，所述容纳槽两端内壁均设置有卡槽11，所述滤光部件2基于所述卡块27和卡槽11卡接设置在所述容纳槽内，所述容纳槽内两侧为通槽结构，所述滤光部件2配合在所述容纳槽内，便于进入在所述波分复用器的载波光信号通过所述滤光部件2。

进一步的，所述滤光部件2卡接配合在所述波分复用器内，可以根据实际需求进行更换，满足不同波长载波光信号的处理要求。

进一步的，任一所述滤光片21可以允许特定的一种或多种波长的载波光信号透射通过，并且可以将其它波长的载波光信号反射。

具体的，所述滤光部件2呈倾斜布置，所述滤光部件2与所述第二透镜4所在的端面形成预设夹角，所述预设夹角根据所述波分复用器的尺寸要求，以及所述波分复用器的光信号通道数量制定。

进一步的，所述波分复用器的尺寸固定的情况下，所述预设夹角越小，所述波分复用器的光信号通道之间的距离越短，所述光信号通道越多，反之所述波分复用器的光信号通道之间的距离越长，所述光信号通道越少。

具体的，所述光复用器还包括第二反光面6，所述滤光组件的第二透光面24朝向所述第二反光面6，所述第二反光面6与所述滤光部件2平行，不同波长的入射光通过所述第二透光面24后到达所述的第二反光面6，经过所述第二反光面6的反射后形成合波信号，或者含有多种波长载波光信号的合波信号在所述第二反光面6的反射下达到所述滤光部件2，通过若干个不同折光率的滤光片21将所述合波信号按照波长不同分离为若干个载波光信号。

进一步的，所述第一反光面51和第二反光面6为高反光材料，可以有效减少所述波分复用器进行波分复用和解复用时的光信号折损率。

进一步的，所述高反光材料可以为高反射膜，所述高反射膜是由高折射率材料和低折射率材料交替蒸镀形成，能够达到接近1:1的光反射效果。

具体的，图4示出了本发明实施例中波分复用器中滤光部件2结构示意图，所述滤光部件2与所述波分复用器可以为一体结构，在加工所述主体1时，通过注塑形成所述滤光部件2的容纳槽，并在槽内形成若干个所述隔板22，基于所述隔板22将所述容纳槽分隔为若干个安装槽，将所述第一透光面23和所述第二透光面24分别固定在所述容纳槽的两侧，在若干个所述安装槽内安装对应折光率要求的滤光片21，完成所述滤光部件2的集成封装。将所述滤光部件2集成在所述波分复用器内，提高器件结构稳定性，便于进行批量生产。

具体的，图5示出了本发明实施例中波分复用器光复用原理示意图。在本实施例中以六种光信号通道（A1、A2、A3、A4、A5、A6）为例，如图所示，六种不同波长的入射光（λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6）从所述第一透镜3阵列中的6个透镜聚焦后，进入所述波分复用器，经过所述第一反射台5上的第一反光面51到达所述滤光部件2。

具体的，所述滤光部件2包括若干个滤光片21（L1、L2、L3、L4、L5、L6），所述六种入射光对应进入若干个所述滤光片21后投射到所述第二反光面6。

进一步的，所述入射光（λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6）通过所述第一透光面23进入所述滤光片21内，经过所述滤光片21后从所述第二透光面24投射，经过所述第二反光面6的反射后合波形成合波光束，所述合波光束包括全部所述入射光（λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6）。

具体的，所述入射光λ1经过所述滤光片21L1后，在所述第二反光面6的作用下反射到所述滤光片21L2对应的第二透光面24位置上，与经过所述滤光片21L2的入射光λ2合波后，经过所述第二反光面6的反射到所述滤光片21L3对应的第二透光面24，与入射光λ3合波，直到所述入射光（λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6）全部合波形成合波光束。

进一步的，所述合波光束经过所述第二透镜4从所述波分复用器输出到单根光纤上进行合波信号传输。

具体的，所述波分复用器的解复用原理与所述复用原理相同，将包括若干种波长的合波光束从所述第二透镜4输入所述波分复用器，所述若干种波长的合波光束包括波长为λ1、λ2、λ3、λ4、λ5以及λ6的入射光。所述合波光束经过所述第二透镜4的透镜进入所述波分复用器，所述合波光束中波长为λ6的入射光经过通过所述第二透光面24后经过所述滤光片21L6以及所述第一透光面23透射到所述第一反光面51，经过所述第一反光面51反射后通过所述第一透镜3阵列上对应的透镜射出。其它波长的入射光经过所述第二反光面6的调整后发射到滤光片21L5的对应的第二透光面24，波长为λ5的入射光经过依次经过所述第二透光面24、滤光片21L5和第一透光面23，在所述第一反光面51的作用下从所述第一透镜3阵列对应的透镜处射出。

进一步的，所述合波光束依次经过所述滤光片21L6~L1，通过所述滤光片21L6~L1将所述合波光束分为六种入射光，所述六种入射光的波长分别为λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6，实现波分解复用。

具体的，图6示出了本发明实施例中波分复合处理模组结构示意图，图7示出了本发明实施例中波分复合处理模组框架7结构示意图，图8示出了本发明实施例中波分复合处理模组框架7结构剖视图。所述波分复合处理模组包括框架7和若干个所述波分复用器，若干个所述波分复用器包括n个水平波分复用器和一个竖直波分复用器9，所述框架7上设置有n个水平安装槽以及一个竖直安装槽77，n个所述水平光分路合路对应设置在n个所述水平安装槽内，所述竖直波分复用器9设置在所述竖直安装槽77内。

具体的，任一所述水平安装槽上设置有光纤连接端71，所述光纤连接端71上设置有若干个连接端口711，若干个所述连接端口711对应连接所述水平安装槽内波分复用器中第一透镜阵列的若干个所述第一透镜。

具体的，如图所示，所述波分复合处理模组包括三个所述水平波分复用器（81、82、83）和一个所述竖直波分复用器9，所述框架7设置有三个水平安装槽（72、74、76）和一个竖直安装槽77，三个所述水平安装槽（72、74、76）沿竖直方向排列，所述竖直安装槽77位于三个所述水平安装槽（72、74、76）的侧边，任一所述水平安装槽与所述竖直安装槽77相互垂直。

进一步的，所述水平波分复用器指水平放置的所述波分复用器，所述竖直波分复用器指竖直放置的波分复用器。

进一步的，其中三个所述水平波分复用器（81、82、83）对应设置在所述水平安装槽内（72、74、76），所述竖直波分复用器9设置在所述竖直安装槽77内。

具体的，任一所述水平波分复用器的第一透镜3阵列设置有三个第一透镜3，任一所述水平安装槽上设置第一光纤连接端71，所述第一光纤连接端71上设置有三个第一连接端口711，三个所述第一连接端口711对应连接着三个所述第一透镜3。

进一步的，所述第一光纤连接端71用于连接光纤和所述水平波分复用器（81、82、83），若干个所述光纤通过所述第一光纤连接端71向所述水平波分复用器（81、82、83）输入不同波长的载波光信号，或者所述水平波分复用器（81、82、83）通过所述光纤连接端71将不同波长的载波光信号发送到不同的光纤上。

具体的，三个所述水平安装槽（72、74、76）和所述竖直安装槽77之间设置有三个连接通管（78、79、70），任一所述水平波分复用器的第二透镜4基于所述连接通管与所述竖直波分复用器9第一透镜3阵列连接。

进一步的，三个所述水平波分复用器（81、82、83）的第二透镜4对应连接着所述竖直波分复用器9的第一透镜阵列的三个第一透镜。

具体的，图9示出了本发明实施例中波分复合处理模组光复用原理示意图，如图所示，通过三个所述水平波分复用器将波长分别为λ1、λ2、λ3的载波光信号合波为第一合波光束，将波长为λ4、λ5、λ6的载波光信号合波为第二合波光束，将波长为λ7、λ8、λ9的载波光信号合波为第三合波光束，将所述第一合波光束、第二合波光束和所述第三合波光束作为所述竖直波分复用器9的输入信号，通过所述竖直波分复用器9合波为第四合波光束，所述第四合波光束包括波长λ1~λ9的载波光信号，所述第四合波光束从所述竖直波分复用器9的第二透镜4输出。

进一步的，所述波分复合处理模组的光解复用过程与上述光复用过程相反，所述竖直波分复用器9的第二透镜4作为输入端，包含不同波长载波光信号的合波光束从所述竖直波分复用器9的第二透镜4输入，经过所述竖直波分复用器9的分离后分为若干个合波光束，若干个所述合波光束对应输入若干个所述水平波分复用器内进行分解，分解若干个不同波长的载波光信号，从所述水平波分复用器的第一透镜阵列输出。

具体的，所述波分复合处理模组通过设置多个水平波分复用器和一个竖直波分复用器9，将若干个不同波长的载波光信号分阶段合波，通过水平放置和竖直放置的配合，使得模组整体结构紧凑，简化每个波分复用器的结构，便于进行波分复用器的生产制造，提高装配效率和加工效率。

本发明提供了一种波分复用器及波分复合处理模组，所述波分复用器通过将多个不同折光率的滤光片21集成形成滤光部件2，配合第二反光面6达到波分复用和波分解复用的效果，通过集成封装降低波分复用器的尺寸，便于进行批量化生产，所述波分复合处理模组通过将多个所述波分复用器按水平方向和竖直方向进行组合，通过空间组合分布使得模组的结构紧凑，通过多个波分复合器配合将多个波长的载波信号分阶段处理，从而简化模组中单个波分复用器的工作量，提高波分复用器的工作效率和处理能力。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM，ReadOnly Memory）、随机存取存储器（RAM，Random AccessMemory）、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例所提供的一种波分复用器及波分复合处理模组进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种波分复用器，其特征在于，所述波分复用器包括主体，位于主体顶面的第一透镜阵列和位于主体侧面的第二透镜；

所述主体内设置有第一反光面、第二反光面和滤光部件，所述滤光部件位于所述第一反光面和所述第二反光面之间；

所述滤光部件包括若干个不同折光率的滤光片，所述滤光部件与所述第二透镜所在的侧面保持预设夹角；

所述第二反光面与所述滤光部件之间相互平行；

所述第一透镜阵列包括若干个第一透镜，若干个所述第一透镜按预设间隔排布，所述第一反光面位于所述第一透镜阵列下方；

所述波分复用器基于若干个所述第一透镜和若干个所述滤光片形成若干个光信号通道，所述第二透镜位于若干个所述光信号通道的汇总输出路径上。

2.如权利要求1所述的波分复用器，其特征在于，所述第一反光面与所述主体顶面形成45°夹角。

3.如权利要求1所述的波分复用器，其特征在于，所述滤光部件还包括安装架，所述安装架基于隔板形成若干个安装槽；

若干个所述滤光片对应设置在若干个所述安装槽内。

4.如权利要求3所述的波分复用器，其特征在于，所述安装架设置有第一透光面和第二透光面，所述第一透光面与所述第二透光面位于所述安装架相对的两个侧面；

所述第一透光面面向所述第一反光面，所述第二透光面面向所述第二反光面。

5.如权利要求4所述的波分复用器，其特征在于，任一所述滤光片基于粘胶与所述第一透光面和第二透光面连接；

所述粘胶的折光率与对应的滤光片的折光率的误差小于0.1%。

6.如权利要求1所述的波分复用器，其特征在于，所述第一反光面和所述第二反光面为高反光材料。

7.一种波分复合处理模组，其特征在于，所述波分复合处理模组包括框架和设置在所述框架上的若干个如权利要求1至6任一所述的波分复用器；

所述框架包括竖直安装槽和n个水平安装槽，若干个所述波分复用器包括竖直波分复用器和n个水平波分复用器；

所述水平波分复用器对应设置在所述水平安装槽内，所述竖直波分复用器设置在所述竖直安装槽内；

所述竖直波分复用器的第一透镜阵列上设置有n个所述第一透镜，n个所述第一透镜对应连接着n个所述水平波分复用器的第二透镜。

8.如权利要求7所述的波分复合处理模组，其特征在于，任一所述水平安装槽上设置有第一光纤连接端，所述第一光纤连接端包括若干个连接端口，若干个所述连接端口对应连接所述水平波分复用器第一透镜阵列上的若干个所述第一透镜。

9.如权利要求7所述的波分复合处理模组，其特征在于，n个所述水平安装槽沿竖直方向排列在所述框架内，所述竖直安装槽位于n个所述水平安装槽的侧边；

任一所述水平安装槽与所述竖直安装槽相互垂直。

10.如权利要求7所述的波分复合处理模组，其特征在于，所述竖直安装槽和n个所述水平安装槽之间设置有n个连接通管；

任一所述水平波分复用器的第二透镜基于所述连接通管与所述竖直波分复用器的第一透镜对应连接。

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