CN115903144A - 分波器、合波器和光通信装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种分波器、合波器和光通信装置，属于光通信技术领域。该分波器包括：第一滤波器件和第二滤波器件；第一滤波器件用于将输入光束分为第一光束和第二光束，第一光束为第一波段的光，第二光束包括第二波段的光和第三波段的光，第一波段位于第二波段和第三波段之间；第二滤波器件用于将第二光束分为第一子光束和第二子光束，第一子光束为第二波段的光，第二子光束为第三波段的光；其中，第一滤波器件的第一过渡波长范围的宽度小于第二滤波器件的第二过渡波长范围的宽度，第一波段与第二过渡波长范围至少部分重合。合波器的器件组成与分波器相同，光的传输过程为分波器的逆过程。该分波器和合波器能够提高光的利用率。

Description

分波器、合波器和光通信装置

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，特别涉及一种分波器、合波器和光通信装置。

背景技术

随着光通信技术的发展，光通信系统的传输容量不断提升，光通信系统中使用的光波段的宽度也日益增大。在光通信系统中，常常需要通过分波器对光束进行分波处理或者通过合波器对光束进行合波处理。

相关技术中，分波器和合波器均可以采用滤波器件实现。基于滤波器件的光学特性，如果有滤波器件的过渡波长范围内的光输入该滤波器件，那么这部分过渡波长范围内的光将被损耗掉而无法通过滤波器件。下面针对分波和合波分别进行说明。

当该滤波器件作为分波器时，将输入光束分为第一光束和第二光束。其中，输入光束包括该滤波器件的过渡波长范围内的光，第一光束和第二光束分别对应不同波段的光，第一光束对应的波段和第二光束对应的波段位于该过渡波长范围的两侧。也即是，滤波器件输出的光束中不包括该滤波器件的过渡波长范围内的光。

当滤波器件作为合波器时，将接收到的第一光束和第二光束合为输出光束。其中，第一光束包括一个波段的光和该滤波器件的过渡波长范围内的光，第二光束包括另一波段的光，第一光束对应的波段和第二光束对应的波段位于该过渡波长范围的两侧，得到的输出光束仅包括第一波段的光和第二波段的光，而不包括该滤波器件的过渡波长范围内的光。

可见，在该滤波器件分波和合波的过程中，滤波器件的过渡波长范围内的光均由于滤波器件的光学特性而被损耗掉，导致光的利用率较低。

发明内容

本申请提供了一种分波器、合波器和光通信装置，能够提高光的利用率。

一方面，本申请提供了一种分波器。该分波器包括第一滤波器件和第二滤波器件。所述第一滤波器件用于将输入光束分为第一光束和第二光束，第一光束为第一波段的光，所述第二光束包括第二波段的光和第三波段的光，所述第一波段位于所述第二波段和所述第三波段之间。所述第二滤波器件用于将所述第二光束分为第一子光束和第二子光束，所述第一子光束为所述第二波段的光，所述第二子光束为所述第三波段的光。其中，所述第一滤波器件的第一过渡波长范围的宽度小于所述第二滤波器件的第二过渡波长范围的宽度，所述第一波段与所述第二过渡波长范围至少部分重合。

输入光束先经过第一滤波器件，由第一滤波器件将第一波段的光作为第一光束从输入光束中分离出来，然后第二滤波器件再对输入光束中其他波段的光进行分波，即对第二光束进行分波处理。由于第一滤波器件的第一过渡波长范围的宽度小于所述第二滤波器件的第二过渡波长范围的宽度，而第一波段与第二过渡波长范围至少部分重合，所以相对于由第二滤波器件直接对输入光束进行处理而损耗掉整个第二过渡波长范围对应波长的光而言，第二过渡波长范围内的至少部分仍然可以使用，从而减小了被损耗掉的光对应的波长范围的宽度，提高了输入光束对应的光波段的利用率。

在本申请中，输入光束为一个波段的光，该波段通常为波段1260nm～1625nm的一个子区间。波段1260nm～1625nm是光通信系统中的低损耗波长区域。

在一些示例中，所述第一滤波器件为带通型滤波器件，所述带通型滤波器件用于透射所述第一波段的光，得到所述第一光束，以及反射所述第二波段的光和所述第三波段的光，得到所述第二光束。

在一些示例中，所述第二滤波器件为边缘型滤波器件，所述边缘型滤波器件用于反射所述第二波段的光，得到所述第一子光束，以及透射所述第三波段的光，得到所述第二子光束。

在一些示例中，所述分波器还包括：合波组件，所述合波组件用于将所述第一光束与所述第一子光束合为第一混合光束。通过合波组件将所述第一光束与所述第一子光束合为第一混合光束后输出，可以将输入光束对应的波段分为两个波段。

在一些示例中，将第一滤波器件复用为合波组件的一部分，这样可以减少分波器所包含的光学器件的数量，有利于减小体积和降低成本。并且，光路结构简单，容易调制组装。

例如，所述合波组件包括反射器件。所述反射器件用于将所述第一子光束反射至所述第一滤波器件。所述第一滤波器件还用于反射来自所述反射器件的所述第一子光束，以将所述第一子光束与所述第一光束合为所述第一混合光束。

又例如，所述合波组件包括反射器件。所述反射器件用于将所述第一光束反射至所述第一滤波器件；所述第一滤波器件还用于透射来自所述反射器件的所述第一光束以及反射来自所述第二滤波器件的所述第一子光束，以将所述第一子光束与所述第一光束合为所述第一混合光束。

在一些示例中，第一夹角、第二夹角和第三夹角中任意两个夹角之差的绝对值不大于3°。可选地，第一夹角、第二夹角和第三夹角中任意两个夹角之差的绝对值不大于0.5°。其中，第一夹角为第一传播路径和第二传播路径之间的夹角，所述第一传播路径为所述输入光束入射到所述第一滤波器件的路径，所述第二传播路径为所述第二光束从所述第一滤波器件到所述第二滤波器件的路径；所述第二夹角为所述第二传播路径与第三传播路径之间的夹角，所述第三传播路径为所述第一子光束从所述第二滤波器件到所述第一滤波器件的路径；所述第三夹角为所述第三传播路径与第四传播路径之间的夹角，所述第四传播路径为所述第二子光束经所述第一滤波器件反射后的路径。

通过反射器件将第二子光束做反射折叠，使得第一光束和第一子光束的光程非常接近甚至相同，因此可以避免因光程差异带来的耦合损耗和相位差异，有利于进一步降低分波器的损耗。

在又一些示例中，合波组件采用额外的滤波器件来实现合波。采用额外的滤波器件实现合波时，器件的位置和结构更灵活，有利于降低调试难度。

例如，所述合波组件包括反射器件和第三滤波器件。所述反射器件用于将来自所述第二滤波器件的所述第一子光束反射至所述第三滤波器件。所述第三滤波器件用于透射来自所述第一滤波器件的所述第一光束，以及反射来自所述反射器件的所述第一子光束，以将所述第一光束和所述第一子光束合为所述第一混合光束。

又例如，所述合波组件包括反射器件和第四滤波器件，所述反射器件用于将来自所述第一滤波器件的所述第一光束反射至所述第四滤波器件。所述第四滤波器件用于透射来自所述反射器件的所述第一光束，以及反射来自所述第二滤波器件的所述第一子光束，以将所述第一光束和所述第一子光束合为所述第一混合光束。

在一些示例中，所述第一光束从所述第一滤波器件到所述反射器件之间的传播路径、所述第一光束从所述反射器件到所述第四滤波器件的传播路径、所述第一子光束从所述第一滤波器件到所述第二滤波器件的传播路径以及所述第一子光束从所述第二滤波器件到所述第四滤波器件的传播路径呈平行四边形布置。

当这些传播路径满足平行四边形布置时，第一光束和第一子光束的光程基本相同，可以避免因光程差异带来的耦合损耗和相位差异，有利于进一步降低分波器的损耗。

可选地，为了提高器件的隔离度，所述分波器还包括至少一个中间滤波器件，所述至少一个中间滤波器件用于以下至少一项：将来自所述第一滤波器的所述第二光束导向所述第二滤波器，将来自所述第二滤波器件的所述第一子光束导向所述第四滤波器件，以及将来自所述第二滤波器件的所述第二子光束输出。

前述分波器均用于实现两个波段的分离，当需要实现更多波段的分离时，所述分波器还包括：第五滤波器件和第六滤波器件。所述第五滤波器件用于将所述第一混合光束分为第三光束和第四光束，所述第三光束为第一子波段的光，所述第四光束包括第二子波段的光和第三子波段的光，所述第一子波段位于所述第二子波段和所述第三子波段之间。所述第六滤波器件用于将所述第四光束分为第三子光束和第四子光束，所述第三子光束为所述第二子波段的光，所述第四子光束为所述第三子波段的光。其中，所述第五滤波器件的第三过渡波长范围的宽度小于所述第六滤波器件的第四过渡波长范围的宽度，所述第一子波段与所述第四过渡波长范围至少部分重合。

通过该第五滤波器件和第六滤波器件可以将第一混合光束对应的波段再分为多个波段，从而实现更多波段的分离。

在另一些示例中，所述合波组件用于将所述第一光束与所述第一子光束合为第一混合光束。通过合波组件将所述第一光束与所述第二子光束合为第一混合光束后输出，也可以将输入光束对应的波段分为两个波段，适应不同的波段划分需求。

示例性地，合波组件包括第一反射器件、第二反射器件和第八滤波器件。所述第一反射器件用于将将来自所述第一滤波器件的所述第一光束反射至所述第八滤波器件。所述第二反射器件用于将来自所述第二滤波器件的所述第二子光束反射至所述第八滤波器件。所述第八滤波器件用于透射来自所述第一反射器件的所述第一光束，以及反射来自所述第二反射器件的所述第二子光束，以将所述第一光束和所述第二子光束合为所述第一混合光束。

另一方面，本申请提供了一种合波器。该合波器包括第一滤波器件和第二滤波器件。所述第二滤波器件用于将第一子光束和第二子光束合为第二光束，所述第一子光束为第二波段的光，所述第二子光束为第三波段的光。所述第一滤波器件用于所述第一光束和所述第二光束合为输出光束，所述第一光束为第一波段的光，所述第一波段位于所述第二波段和所述第三波段之间。其中，所述第一滤波器件的第一过渡波长范围的宽度小于所述第二滤波器件的第二过渡波长范围的宽度，所述第一波段与所述第二过渡波长范围至少部分重合。

在一些示例中，所述第一滤波器件为带通型滤波器件，所述带通型滤波器件用于透射所述第一光束，以及反射所述第二光束，以将所述第一光束和所述第二光束合为所述输出光束。

在一些示例中，所述第二滤波器件为边缘型滤波器件，所述边缘型滤波器件用于透射所述第二子光束，以及反射所述第一子光束，以将所述第一子光束和所述第二子光束合为所述第二光束。

可选地，所述合波器还包括：分波组件，所述分波组件用于接收第一混合光束，以及将所述第一混合光束分为所述第一光束与所述第一子光束。

在一些示例中，所述分波组件包括反射器件。所述第一滤波器件还用于将所述第一混合光束分为所述第一光束与所述第一子光束，以及将所述第一子光束反射至所述反射器件。所述反射器件用于将所述第一子光束反射至所述第二滤波器件。

在另一些示例中，所述分波组件包括反射器件。所述第一滤波器件还用于将所述第一混合光束分为所述第一光束与所述第一子光束，以及将所述第一光束透射至所述反射器件。所述反射器件用于将来自所述第一滤波器件的所述第一光束反射回所述第一滤波器件；所述第一滤波器件还用于透射来自所述反射器件的所述第一光束。

示例性地，第一夹角、第二夹角和第三夹角中任意两个夹角之差的绝对值不大于3°，可选地，第一夹角、第二夹角和第三夹角中任意两个夹角之差的绝对值不大于0.5°。其中，第一夹角为第一传播路径和第二传播路径之间的夹角，所述第一传播路径为所述输出光束从所述第一滤波器件出射的路径，所述第二传播路径为所述第二光束从所述第一滤波器件到所述第一滤波器件的路径；所述第二夹角为所述第二传播路径与第三传播路径之间的夹角，所述第三传播路径为所述第一子光束从所述第一滤波器件到所述第一滤波器件的路径；所述第三夹角为所述第三传播路径与第四传播路径之间的夹角，所述第四传播路径为所述第一混合光束入射到所述第一滤波器件的路径。

在又一些示例中，所述分波组件包括反射器件和第三滤波器件。所述第三滤波器件用于将所述第一混合光束分为所述第一光束和所述第一子光束，将所述第一光束导向所述第一滤波器件，以及将所述第一子光束导向所述反射器件。所述反射器件用于将来自所述第三滤波器件的所述第一子光束反射至所述第二滤波器件。

在又一些示例中，所述分波组件包括反射器件和第四滤波器件。所述第四滤波器件用于将所述第一混合光束分为所述第一光束和所述第一子光束，将所述第一光束导向所述反射器件，以及将所述第一子光束导向所述第二滤波器件。所述反射器件用于将来自所述第四滤波器件的所述第一光束反射至所述第一滤波器件。

示例性地，所述第一光束从所述第四滤波器件到所述反射器件之间的传播路径、所述第一光束从所述反射器件到所述第一滤波器件的传播路径、所述第一子光束从所述第四滤波器件到所述第二滤波器件的传播路径以及所述第一子光束从所述第二滤波器件到所述第一滤波器件的传播路径呈平行四边形布置。

可选地，所述合波器还包括至少一个中间滤波器件，所述至少一个中间滤波器件用于实现以下至少一项：将来自所述第四滤波器件的所述第一子光束导向所述第二滤波器件，将来自所述第二滤波器件的第一子光束导向所述第一滤波器件，以及将所述第二子光束导向所述第二滤波器件。

可选地，所述合波器还包括第五滤波器件和第六滤波器件。所述第六滤波器件用于将第三子光束和第四子光束合为第四光束，所述第三子光束为第二子波段的光，所述第四子光束为第三子波段的光。所述第五滤波器件用于将第三光束与所述第四光束合为所述第一混合光束，所述第三光束为第一子波段的光。其中，所述第五滤波器件的第三过渡波长范围的宽度小于所述第六滤波器件的第四过渡波长范围的宽度，所述第一子波段与所述第四过渡波长范围至少部分重合。

可替代地，在其他示例中，前述分波组件用于接收第一混合光束，以及将所述第一混合光束分为所述第一光束与所述第二子光束。

例如，所述分波组件包括第一反射器件、第二反射器件和第八滤波器件。所述第八滤波器件用于将所述第一混合光束分为所述第一光束和所述第二子光束，将所述第一光束导向所述第一反射器件，以及将所述第二子光束导向所述第二反射器件。所述第一反射器件用于将来自所述第八滤波器件的所述第一光束反射至所述第一滤波器件。所述第二反射器件用于将来自所述第八滤波器件的所述第二子光束导向所述第二滤波器件。

在前述合波器或分波器的一些示例中，所述第一波段为所述第二过渡波长范围的一部分，且所述第一波段的宽度与所述第一过渡波长范围的宽度之和等于所述第二过渡波长范围的宽度。在前述合波器或分波器的另一些示例中，所述第一波段与所述第二过渡波长范围完全重合。在前述合波器或分波器的又一些示例中，所述第一波段包括所述第二过渡波长范围。这三种示例中，能够将第二过渡波长范围的光充分利用，进一步提高光的利用率。

在前述合波器或分波器的一些示例中，带通型滤波器件为带通型滤波膜片或者基于带通型膜片制备的波分复用器件。边缘型滤波器件为边缘型滤波膜片或者基于边缘型膜片制备的波分复用器件。滤波膜片形式的滤波器件可以采用空间光路的形式实现光的传输；波分复用器件形式的滤波器件可以采用光纤连接的形式实现光的传输。

在前述合波器或分波器的一些示例中，所述反射器件为反射棱镜。在前述合波器或分波器的另一些示例中，所述反射器件为一个反射镜或者为至少两个反射镜的组合。

又一方面，本申请提供了一种光通信装置。该通信装置包括分波单元和合波单元，所述分波单元包括至少一个前述任一种分波器，所述合波单元包括至少一个前述任一种合波器，所述合波单元用于对所述分波单元输出的多个光束进行合波。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种分波器的结构示意图；

图2是带通型滤波器件和边缘型滤波器件的滤波谱线示意图；

图3是本申请实施例提供的滤波器件的分波和合波过程示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种分波器的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的再一种分波器的结构示意图；

图15是本申请实施例提供的一种合波器的结构示意图；

图16是本申请实施例提供的另一种合波器的结构示意图；

图17是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图；

图18是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图；

图19是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图；

图20是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图；

图21是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图；

图22是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图；

图23是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图；

图24是本申请实施例提供的又一合波器的结构示意图；

图25是本申请实施例提供的再一合波器的结构示意图；

图26是本申请实施例提供的一种光通信装置的结构示意图；

图27是本申请实施例提供的又一种光通信装置的结构示意图。

具体实施方式

在光通信系统中，波段1260nm～1625nm属于低损耗波长区域。波长在这个波长区域内的光适合在光纤中传输。这个波长区域被划分为五个波段，分别为常规(conventional，C)波段、长波长(long-wavelength，L)波段、短波长(short-wavelength，S)波段、原始(orignal，O)波段和扩展(extended，E)波段。

其中，C波段表现出的损耗最低，通常为1530nm～1565nm。L波段是损耗第二低的波段，通常为1565nm～1625nm。S波段通常为1460nm～1530nm。O波段通常为1260nm～1360nm。E波段通常为1360nm～1460nm。

本申请实施例中，将以对属于该波段1260nm～1625nm的光束的合波与分波为例进行说明。

图1是本申请实施例提供的一种分波器的结构示意图。如图1所示，该分波器包括：第一滤波器件10和第二滤波器件20。第一滤波器件10用于将输入光束L0分为第一光束L1和第二光束L2，第一光束L1为第一波段的光，第二光束L2包括第二波段的光和第三波段的光，第一波段位于第二波段和第三波段之间。第二滤波器件20用于将第二光束L2分为第一子光束L21和第二子光束L22，第一子光束L21为第二波段的光，第二子光束L22为第三波段的光。其中，第一滤波器件10的第一过渡波长范围的宽度小于第二滤波器件20的第二过渡波长范围的宽度，第一波段与第二过渡波长范围至少部分重合。

在本申请实施例中，输入光束先经过第一滤波器件，由第一滤波器件将第一波段的光作为第一光束从输入光束中分离出来，然后第二滤波器件再对输入光束中其他波段的光进行分波，即对第二光束进行分波处理。由于第一滤波器件的第一过渡波长范围的宽度小于第二滤波器件的第二过渡波长范围的宽度，而第一波段与第二过渡波长范围至少部分重合，所以相对于由第二滤波器件直接对输入光束进行处理而损耗掉整个第二过渡波长范围对应波长的光而言，第二过渡波长范围内的至少部分仍然可以使用，从而减小了被损耗掉的光对应的波长范围的宽度，提高了输入光束对应的光波段的利用率。

示例性地，第一滤波器件10为带通型滤波器件，例如带通型滤波膜片。第二滤波器件为边缘型滤波器件，例如边缘型滤波膜片。

图2的(a)部分是带通型滤波器件的滤波谱线示意图。图2的(b)部分是边缘型滤波器件的滤波谱线示意图。图2中横坐标表示波长，从左到右波长逐渐增大；纵坐标表示透过率，从下到上透过率逐渐增大。

如图2的(a)部分所示，在1260nm～1630nm的波长范围内，带通型滤波器件允许透射波长范围X1内的波长的光透射，而反射透射波长范围之外的波长的光，即反射波长范围X2和X3内的波长的光。带通型滤波器件的透射谱形状类似于一个矩形波。

如图2的(b)部分所示，在1260nm～1630nm的波长范围内，边缘型滤波器件将整个波段分为两个部分，透射波段Y1对应的波长较大，反射波段Y2对应的波长较小，透射谱形状类似于一个台阶。透射波段Y1和反射波段Y2之间为过渡波长范围Y3。

带通型滤波器件的透射波长范围X1可以设置得较窄，滤波的下降沿也可以设计得非常陡峭，即过渡波长范围可以做得非常小，因此图中未标示出。而边缘型滤波器件的透射波段Y1和反射波段Y2都较宽，因此其下降沿比较平缓，即过渡波长范围Y3的宽度较大。例如，对于透射波段Y1的宽度和反射波段Y1的宽度均大于40nm的边缘型滤波器件，过渡波长范围Y3的宽度大约为3nm。

在本申请实施例中，带通型滤波器件用于透射第一光束，以及反射第二光束。也即是，第一光束对应的波长范围为带通型滤波器件的透射波长范围X1，而第二光束对应的波长范围包括位于透射波长范围X1两侧的波长范围X2和X3。边缘型滤波器件用于透射第二子光束，以及反射第一子光束。即，第二子光束对应的波长范围位于边缘型滤波器件的透射波段Y1，而第一子光束对应的波长范围位于边缘型滤波器件的反射波段Y2。

图3的(a)部分为滤波器件的分波过程示意图。如图3的(a)部分所示，当入射光既包括透射波长范围内波长的光，又包括透射波长范围之外波长的光时，透射波长范围内波长的光从滤波器件透射，透射波长范围之外波长的光被滤波器件反射，从而将入射光分为透射光和反射光两路光。透射光与入射光的传播方向相同。

图3的(b)部分为滤波器件的合波过程示意图。如图3的(b)部分所示，入射光1为波长在滤波器件的透射波长范围内的光，入射光2为波长在滤波器件的反射波长范围内的光，当入射光1和入射光2同时入射滤波器件，滤波器件透射入射光1，反射入射光2，通过控制入射光1和入射光2的入射位置和角度，使得入射光1和入射光2经过滤波器件后合为一路出射光，该出射光与入射光1的传播方向相同。

需要说明的是，图2的(a)部分以带通型滤波器件对第一滤波器件进行了示例性说明。在其他实施例中，第一滤波器件还可以是其他任意能够将输入光束分为第一光束和第二光束的滤波器件。例如，第一滤波器件为带阻型滤波器件，该带阻型滤波器件用于反射所述第一波段的光，得到所述第一光束，以及透射所述第二波段的光和所述第三波段的光，得到所述第二光束。

图2的(b)部分，以高通滤波器件作为边缘型滤波器件，对第二滤波器件进行了示例性说明，在其他实施例中，第二滤波器件还可以是其他任意能够将第二光束分为第一子光束和第二子光束的滤波器件。例如，第二滤波器件为低通滤波器件，低通滤波器件的透射波长范围的波长上限小于低通滤波器件的反射波长范围的波长下限。

在一些示例中，第一波段为第二过渡波长范围的一部分，且第一波段的宽度与第一过渡波长范围的宽度之和等于第二过渡波长范围的宽度。这样，第二波段的上限波长为第二过渡波长范围的下限波长，第三波段的下限波长为第二过渡波长范围的上限波长。可以在不改变第二滤波器件的滤波性能的情况下，最大程度的利用第二滤波器件的过渡波长范围内的光。

在另一些示例中，第一波段与第二过渡波长范围完全重合。

在另一些示例中，第一波段包括第二过渡波长范围，即第二过渡波长范围为第一波段的一部分。这样，该分波器中被损耗的是第一过渡波长范围的光，由于第一过渡波长范围的宽度小于第二过渡波长范围的宽度，因此，可以降低分波器的损耗。本申请实施例中，第一波长的宽度可以根据实际需要设置。

在又一些示例中，第一波段的一部分与第二过渡波长范围的一部分重合。

需要说明的是，由于第一过渡波长范围的宽度较小，所以图3中并未示出。

在一些示例中，第一过渡波长范围的宽度不大于1nm，例如0.8nm。第二过渡波长范围的宽度约为3nm。

在一些示例中，输入光束包括以下至少一个波段的光：S波段、C波段、L波段、O波段和E波段。例如，输入光束包括C波段的光，L波段的光或者S波段的光。又例如，输入光束包括C波段和L波段这两个波段的光。又例如，输入光束包括C波段、L波段和S波段这三个波段的光。

在另一些示例中，输入光束为以上五个波段中的一个波段的一部分，例如，C波段的一部分：1530nm～1560nm等等。

在又一些示例中，输入光束为以上五个波段中相邻两个波段的各一部分。例如，包括C波段的较大波长区域和L波段的较小波长区域等等。

在一些示例中，第一光束、第一子光束和第二子光束分别被使用，因此，图1中的分波器还包括一个第一端口和三个第二端口。第一端口用于接收输入光束。三个第二端口分别用于输出第一光束、第一子光束和第二子光束。在该示例中，第一光束、第一子光束和第二子光束直接从对应的第二端口输出。

在另一些示例中，先将第一光束与第一子光束进行合并，得到第一混合光束，然后再将第一混合光束和第二子光束分别从一个第二端口输出。这些示例中，第二端口的数量为两个，分别用于输出第一混合光束和第二子光束。

在又一些示例中，先将第一光束与第一子光束进行合并，得到第一混合光束，然后再对第一混合光束进行分光，然后将分光后的光束和第二子光束分别从一个第二端口输出。这些示例中，第二端口的数量等于第一混合光束分光后得到的光束数量加一。

示例性地，在图4至图12中，均以输入光束为波段1524nm～1627nm的光，第二波段为1524nm～1572nm；第一波段为1572nm～1575nm；第三波段为1575nm～1627nm；第二过渡波长范围为1572nm～1575nm为例，对分波器的结构和工作原理进行示例性说明。

图4是本申请实施例提供的另一种分波器的结构示意图。如图4所示，该分波器包括第一滤波器件10、第二滤波器件20和合波组件。第一滤波器件10用于将输入光束L0分为第一光束L1和第二光束L2，第一光束L1为第一波段的光，第二光束L2包括第二波段的光和第三波段的光，第一波段位于第二波段和第三波段之间。第二滤波器件20用于将第二光束L2分为第一子光束L21和第一子光束L22，第一子光束L21为第二波段的光，第一子光束L22为第三波段的光。合波组件用于将第一光束L1与第一子光束L21合为第一混合光束L1’。其中，第一滤波器件10的第一过渡波长范围的宽度小于第二滤波器件20的第二过渡波长范围的宽度，第一波段与第二过渡波长范围至少部分重合。

合波组件包括反射器件31。反射器件31用于将第一子光束L21反射至第一滤波器件10。第一滤波器件10还用于反射来自反射器件31的第一子光束L21，以将第一子光束L21与第一光束L1合为第一混合光束L1’。

示例性地，反射器件31为反射棱镜。该反射棱镜被配置为使第一夹角和第二夹角的差值的绝对值不大于3°，例如不大于0.5°。其中，第一夹角为输入光束L0入射到第一滤波器件10的入射路径与第二光束L2从第一滤波器件10到第二滤波器件20的传播路径之间的夹角，第二夹角为第一子光束L21从反射器件31到第一滤波器件10的传播路径与第一子光束L21被第一滤波器件10反射后的传播路径之间的夹角。该夹角关系能够使得第一子光束L21被第一滤波器件10反射后的传播路径与第一滤波器件10透射的第一光束L1的传播路径基本重合，从而将第一子光束L21与第一光束L1合为第一混合光束L1’。

示例性地，该反射棱镜为三角形反射棱镜，该三角形反射棱镜的两个相连的表面均为反射面(或全反射面)，连接在这两个反射面(或全反射面)之间的一个表面同时作为入射面和出射面。

如图4所示，该分波器还包括一个第一端口81和两个第二端口82。第一端口81用于接收输入光束L0。一个第二端口82用于输出第一混合光束L1’，另一个第二端口82用于输出第一子光束L22。

在一些实施例中，该分波器还包括位于第一端口81的第一光纤准直器91和位于第二端口82的第二光纤准直器92。输入光束L0经过第一端口81后先经过第一光纤准直器91准直再传播到第一滤波器件10。第一混合光束L1’和第一子光束L22分别经过第二光纤准直器92后从对应的第二端口82输出。

示例性地，第一光纤准直器91包括管体91a、光纤接头91b和准直透镜91c。光纤接头91b和准直透镜91c间隔布置在管体91a中。第二光纤准直器92包括管体92a、光纤接头92b和准直透镜92c。光纤接头92b和准直透镜92c也间隔布置在管体92a中。

其中，管体为塑料管、玻璃管或金属管等，用于将对应的光纤接头和准直透镜集成在一起，构成光纤准直器。

在图4中，输入光束L0从第一端口81的第一光纤准直器91入射，并传播到第一滤波器件10。第一滤波器件10透射第一波段的光，从而将输入光束L0中的第一光束L1分离出来。第一滤波器件10反射第二波段光和第三波段的光，形成第二光束L2，并将第二光束L2传递至第二滤波器件20。第二滤波器件20透射第三波段的光，形成第一子光束L22，并将第一子光束L22经过第二光纤准直器92从一个第二端口82输出。第二滤波器件20反射第二波段的光，形成第一子光束L21，并将第一子光束L21反射至反射棱镜，反射棱镜将第一子光束L21导向第一滤波器件10，由于第一子光束L21为第二波段的光，第一滤波器件10再次反射该第一子光束L21，从而将第一子光束L21与第一光束L1合为第一混合光束L1’，经过第二光纤准直器92从另一个第二端口82输出。

在本申请实施例中，输入光束先经过第一滤波器件，由第一滤波器件将第一波段的光作为第一光束从输入光束中分离出来，然后第二滤波器件再对输入光束中其他波段的光进行分波，即对第二光束进行分波处理。由于第一滤波器件的第一过渡波长范围的宽度小于第二滤波器件的第二过渡波长范围的宽度，而第一波段与第二过渡波长范围至少部分重合，所以相对于由第二滤波器件直接对输入光束进行处理而损耗掉整个第二过渡波长范围对应波长的光而言，第二过渡波长范围内的至少部分仍然可以使用，从而减小了被损耗掉的光对应的波长范围的宽度，提高了输入光束对应的光波段的利用率。

此外，将第一滤波器件复用，作为合波组件的一部分，可以减少分波器所包含的光学器件的数量，有利于减小体积和降低成本。并且，光路结构简单，容易调制组装。

图5是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图。如图5所示，该分波器与图4所示的分波器的区别在于，合波组件中反射器件31的结构不同。在图5所示实施例中，反射器件31包括两个反射镜。该两个反射镜对称布置。该两个反射镜被配置为使第一夹角和第二夹角的差值的绝对值不大于3°，例如不大于0.5°。其中，第一夹角为输入光束L0入射到第一滤波器件10的入射路径与第二光束L2从第一滤波器件10到第二滤波器件20的传播路径之间的夹角，第二夹角为第一子光束L21从反射器件31到第一滤波器件10的传播路径与第一子光束L21被第一滤波器件10反射后的传播路径之间的夹角。该夹角关系能够使得第一子光束L21被第一滤波器件10反射后的传播路径与第一滤波器件10透射的第一光束L1的传播路径基本重合，从而将第一子光束L21与第一光束L1合为第一混合光束L1’。

在图5中，输入光束L0从第一端口81的第一光纤准直器91入射，并传播到第一滤波器件10。第一滤波器件10透射第一波段的光，从而将输入光束L0中的第一光束L1分离出来。第一滤波器件10反射第二波段光和第三波段的光，形成第二光束L2，并将第二光束L2传递至第二滤波器件20。第二滤波器件20透射第三波段的光，形成第二子光束L22，并将第二子光束L22经过第二光纤准直器92从一个第二端口82输出。第二滤波器件20反射第二波段的光，形成第一子光束L21，并将第一子光束L21反射至一个反射镜，该反射镜将第一子光束L21反射至另一个反射镜，该另一个反射镜将第一子光束L21导向第一滤波器件10，由于第一子光束L21为第二波段的光，第一滤波器件10再次反射该第一子光束L21，从而将第一子光束L21与第一光束L1合为第一混合光束L1’，经过第二光纤准直器92从另一个第二端口82输出。

图6是本申请实施例提供的另一种分波器的结构示意图。与图4和图5所示实施例的不同之处在于合波组件不同。在图6所示实施例中，合波组件包括反射器件31。反射器件31用于将第一光束L1反射至第一滤波器件10；第一滤波器件10还用于透射来自反射器件31的第一光束L1以及反射来自第二滤波器件20的第一子光束L21，以将第一子光束L21与第一光束L1合为第一混合光束L1’。

示例性地，该反射器件31为一个反射镜。该反射镜的反射面与第一滤波器件10的滤波面平行布置，且第一滤波器件10需要足够大，使得从反射镜返回的第一光束L1仍然能通过该第一滤波器件10。

示例性地，反射器件31和第一滤波器件10被配置为使第一夹角、第二夹角和第三夹角中任意两个夹角之差的绝对值不大于3°，例如不大于0.5°。其中，第一夹角为输入光束L0入射到第一滤波器件10的第一传播路径与第二光束L2从第一滤波器件10到第二滤波器件20的第二传播路径之间的夹角，第二夹角为第二传播路径与第一子光束L21从第二滤波器件20到第一滤波器件10的第三传播路径之间的夹角，第三夹角为第三传播路径与第二子光束L22经第一滤波器件10反射后的第四传播路径之间的夹角。

在该实施例中，第四夹角与第一至第三夹角中任一夹角之差的绝对值不大于3°，例如不大于0.5°。第四夹角为第一光束L1在反射器件31上的入射路径和反射路径之间的夹角。

在图6中，输入光束L0从第一端口81的第一光纤准直器91入射，并传播到第一滤波器件10。第一滤波器件10透射第一波段的光，从而将输入光束L0中的第一光束L1分离出来，并将第一光束L1传递至反射器件31，反射器件31将第一光束L1再次反射回第一滤波器件10。

第一滤波器件10反射第二波段光和第三波段的光，形成第二光束L2，并将第二光束L2传递至第二滤波器件20。第二滤波器件20透射第三波段的光，形成第二子光束L22，并将第二子光束L22经过第二光纤准直器92从一个第二端口82输出。第二滤波器件20反射第二波段的光，形成第一子光束L21，并将第一子光束L21反射至第一滤波器件10。

由于第一子光束L21为第二波段的光，第一滤波器件10再次反射该第一子光束L21，以及透射来自反射器件31的第一光束L1，从而将第一子光束L21与第一光束L1合为第一混合光束L1’，经过第二光纤准直器92从另一个第二端口82输出。

通过反射器件将第二子光束做反射折叠，使得第一光束和第一子光束的光程非常接近甚至相同，因此可以避免因光程差异带来的耦合损耗和相位差异，有利于进一步降低分波器的损耗。

并且，将第一滤波器件复用为合波组件的一部分，可以减少分波器所包含的光学器件的数量，有利于减小体积和降低成本。并且，光路结构简单，容易调制组装。

图7是本申请实施例提供的另一种分波器的结构示意图。如图7所示，该分波器与图6所示的分波器的区别在于，合波组件中反射器件31的结构不同。

图7中，反射器件31为反射棱镜。示例性地，该反射棱镜为三角形反射棱镜，该三角形反射棱镜的两个相连的表面均为反射面，连接在这两个反射面之间的一个表面同时作为入射面和出射面。该入射面与第一滤波器件的滤波面平行。

与反射镜相比，使用反射棱镜能够缩短第一滤波器件和反射器件之间的距离，有效压缩整个光路长度方向的尺寸，有利于器件的小型化。

图7所示滤波器对输出光束的分波过程参见图6相关内容，在此不再赘述。

图8是本申请实施例提供的另一种分波器的结构示意图。图8所示分波器与图4和图5所示分波器的不同之处在于合波组件不同。如图8所示，合波组件包括反射器件31和第三滤波器件32。反射器件31用于将来自第二滤波器件20的第一子光束L21反射至第三滤波器件32。第三滤波器件32用于透射来自第一滤波器件10的第一光束L1，以及反射来自反射镜的第一子光束L21，以将第一光束L1和第一子光束L21合为第一混合光束L1’。

示例性地，该反射器件31为一个反射镜，该第三滤波器件32为带通型滤波器件，例如带通型滤波膜片。

在图8中，输入光束L0从第一端口81的第一光纤准直器91入射，并传播到第一滤波器件10。第一滤波器件10透射第一波段的光，从而将输入光束L0中的第一光束L1分离出来。第一滤波器件10反射第二波段光和第三波段的光，形成第二光束L2，并将第二光束L2传递至第二滤波器件20。第二滤波器件20透射第三波段的光，形成第二子光束L22，并将第二子光束L22经过第二光纤准直器92从一个第二端口82输出。第二滤波器件20反射第二波段的光，形成第一子光束L21，并将第一子光束L21反射至反射器件31，反射器件31将第一子光束L21导向第二滤波器件20，第二滤波器件20透射来自第一滤波器件10的第一光束L1，同时反射来自反射器件31的第一子光束L21，从而将第一子光束L21与第一光束L1合为第一混合光束L1’，经过第二光纤准直器92从另一个第二端口82输出。

第一滤波器件用于分波，第三滤波器件用于合波，分波和合波由两个器件实现，器件的位置和结构更灵活，有利于降低调试难度。

图9是本申请实施例提供的另一种分波器的结构示意图。图9所示分波器与图8所示分波器的不同之处在于合波组件不同。如图9所示，合波组件包括反射器件31和第四滤波器件33。反射器件31用于将来自第一滤波器件10的第一光束L1反射至第四滤波器件33。第四滤波器件33用于透射来自反射器件31的第一光束L1，以及反射来自第二滤波器件20的第一子光束L21，以将第一光束L1和第一子光束L21合为第一混合光束L1’。

示例性地，该反射器件31为一个反射镜。该第四滤波器件33为带通型滤波器件，例如带通型滤波膜片。

在图9中，输入光束L0从第一端口81的第一光纤准直器91入射，并传播到第一滤波器件10。第一滤波器件10透射第一波段的光，从而将输入光束L0中的第一光束L1分离出来并输出至反射器件31。反射器件31将第一光束L1反射至第四滤波器件33。

第一滤波器件10反射第二波段光和第三波段的光，形成第二光束L2，并将第二光束L2传递至第二滤波器件20。第二滤波器件20透射第三波段的光，形成第二子光束L22，并将第二子光束L22经过第二光纤准直器92从一个第二端口82输出。第二滤波器件20反射第二波段的光，形成第一子光束L21，并将第一子光束L21反射至第四滤波器件33。

该第四滤波器件33透射来自反射器件31的第一光束L1以及反射来自第二滤波器件20的第一子光束L21，从而将第一子光束L21与第一光束L1合为第一混合光束L1’，经过第二光纤准直器92从另一个第二端口82输出。

在该实施例中，第一光束从第一滤波器件到反射器件之间的传播路径、第一光束从反射器件到第四滤波器件的传播路径、第一子光束从第一滤波器件到第二滤波器件的传播路径以及第一子光束从第二滤波器件到第四滤波器件的传播路径呈平行四边形布置。这样，能够减小第二子光束和第一光束的光程差，进一步降低器件的光损耗。

在光通信系统中，隔离度是指对回返光(即反向传输的光)或者其他通道对应波长的光进行隔离，本申请实施例通过对需要隔离的光增加传输损耗来提高隔离度。

可选地，为了提高隔离度，本申请实施例提供的分波器还包括至少一个中间滤波器件，至少一个中间滤波器件用于以下至少一项：将来自第一滤波器第二光束导向第二滤波器，将来自第二滤波器件的第一子光束导向第四滤波器件，以及将来自第二滤波器件的第二子光束输出。

中间滤波器的位置和数量可以根据实际需要设置，只要能够满足设计的隔离度以及能够实现对对应子光束的导向即可。下面结合图10对中间滤波器的布置进行示例性说明。

图10是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图。如图10所示，该分波器包括第一滤波器件10、第二滤波器件20、第四滤波器件33、反射器件31和三个中间滤波器件。第一滤波器件10、第二滤波器件20、第四滤波器件33和反射器件31的相关描述参见图9的相关内容。

这三个中间滤波器件分别为第一中间滤波器件41、第二中间滤波器件42和第三中间滤波器件43。第一中间滤波器件41位于第一滤波器件10输出的第二光束L2的传播路径上，用于将第二光束L2反射至第二滤波器件20。示例性地，第一中间滤波器件41为带通型滤波膜片。第二中间滤波器件42位于第二滤波器件20输出的第二子光束L22的传播路径上，用于透射第二子光束L22。示例性地，第二中间滤波器件42为边缘型滤波膜片。第三中间滤波器件43位于第二滤波器件20输出的第一子光束L21的传播路径上，用于将第一子光束L21反射至第四滤波器件33。示例性地，该第三中间滤波器件43为边缘型滤波膜片。

下面对图10所示分波器的分波过程进行详细说明。

在图10中，输入光束L0从第一端口81的第一光纤准直器91入射，并传播到第一滤波器件10。第一滤波器件10透射第一波段的光，从而将输入光束L0中的第一光束L1分离出来并输出至反射器件31。反射器件31将第一光束L1反射至第四滤波器件33。

第一滤波器件10反射第二波段光和第三波段的光，形成第二光束L2，并将第二光束L2传递至第一中间滤波器件41。第一中间滤波器件41反射第二光束L2，以使第二光束L2传播至第二滤波器件20。第二滤波器件20透射第三波段的光，形成第二子光束L22，并将第二子光束L22输出至第二中间滤波器件42，该第二中间滤波器件42透射第二子光束L22，使得第二子光束L22经过第二光纤准直器92从一个第二端口82输出。第二滤波器件20反射第二波段的光，形成第一子光束L21，并将第一子光束L21反射至第三中间滤波器件43，该第三中间滤波器件43将第一子光束L21反射至第四滤波器件33。

该第四滤波器件33透射来自反射器件31的第一光束L1以及反射来自第三中间滤波器件43的第一子光束L21，从而将第一子光束L21与第一光束L1合为第一混合光束L1’，经过第二光纤准直器92从另一个第二端口82输出。

该实施例中，第二光束L2、第一光束L1、第一子光束L21和第二子光束L22对应波段的光均经过了两个滤波膜片，使得隔离度显著提高。经测试，图10所示的实施例，隔离度能够达到30dB以上。

图11是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图。如图11所示，该分波器在图9所示分波器的基础上增加了第五滤波器件50和第六滤波器件60。

第五滤波器件50用于将第一混合光束L1’分为第三光束L3和第四光束L4。第三光束L3为第一子波段的光，第四光束L4包括第二子波段的光和第三子波段的光。第一子波段位于第二子波段和第三子波段之间。如前所述，第一混合光束L1’包括第一波段的光和第二波段的光，则第一子波段、第二子波段和第三子波段满足以下关系：第一子波段属于第二波段；第二子波段包括第一波段和第二波段中位于第一波段和第一子波段之间的部分；第三子波段属于第二波段。

第六滤波器件60用于将第四光束L4分为第三子光束L41和第四子光束L42，第三子光束L41为第二子波段的光，第二子光束L42为第三子波段的光。其中，第五滤波器件50的第三过渡波长范围的宽度小于第六滤波器件60的第四过渡波长范围的宽度，第一子波段与第四过渡波长范围至少部分重合。

示例性地，第一波段(第一光束L1对应的波段)为1521nm～1524nm。第二波段(第一子光束L21对应的波段)为1524nm～1627nm。第三波段(第二子光束L22对应的波段)为1476nm～1521nm。相应地，第二光束L2对应的波段包括1476nm～1521nm和1524nm～1627nm。第一混合光束L1’对应的波段包括1521nm～1524nm和1524nm～1627nm，即1521nm～1627nm。

第一子波段(第三光束L3对应的波段)为1572nm～1575nm。第二子波段(第四子光束L42对应的波段)包括1521nm～1524nm和1524nm～1572nm，即1521nm～1572nm。第三子波段(第三子光束L41对应的波段)为1575nm～1627nm。相应地，第四光束L4对应的波段包括1524nm～1572nm和1575nm～1627nm。第一混合光束L1’对应的波段包括1572nm～1575nm和1575nm～1627nm，即1572nm～1627nm。

示例性地，第五滤波器件50为带通型滤波器件，例如带通型滤波膜片。第六滤波器件60为边缘型滤波器件，例如边缘型滤波膜片。

可选地，该分波器还包括另一合波组件70，该另一合波组件70用于将第三光束L3和第三子光束L41合为第二混合光束L2’。

示例性地，该另一合波组件70包括另一反射器件71和第七滤波器件72，该另一反射器件71用于将来自第五滤波器件50的第三光束L3反射至第七滤波器件72。该第七滤波器件72用于透射第三光束L3以及反射来自第六滤波器件60的第三子光束L41，以将第三光束L3和第三子光束L41合为第二混合光束L2’。

示例性地，第七滤波器件72为带通型滤波器件，例如带通型滤波膜片。

下面对图11所示的分波器的这个分波过程进行说明。

在图11中，输入光束L0从第一端口81的第一光纤准直器91入射，并传播到第一滤波器件10。第一滤波器件10透射第一波段的光，从而将输入光束L0中的第一光束L1分离出来并输出至反射器件31。反射器件31将接收到的第一光束L1反射至第四滤波器件33。

第一滤波器件10反射第二波段光和第三波段的光，形成第二光束L2，并将第二光束L2传递至第二滤波器件20。第二滤波器件20透射第三波段的光，形成第二子光束L22，并将第二子光束L22从一个第二端口82输出。第二滤波器件20反射第二波段的光，形成第一子光束L21，并将第一子光束L21反射至第四滤波器件33。

该第四滤波器件33透射来自反射器件31的第一光束L1以及反射来自第二滤波器件20的第一子光束L21，从而将第一子光束L21与第一光束L1合为第一混合光束L1’，并将第一混合光束L1’传播至第五滤波器件50。

第五滤波器件50透射第一子波段的光，从而将第一混合光束L1’中的第三光束L3分离出来并输出至反射器件71。反射器件71将接收到的第三光束L3反射至第七滤波器件72。

第五滤波器件50反射第二子波段的光和第三子波段的光，形成第四光束L4，并将第四光束传递至第六滤波器件60。第六滤波器件60透射第三子波段的光，形成第四子光束L42，并将第四子光束L42从一个第二端口82输出。第六滤波器件60反射第二子波段的光，形成第三子光束L41，并将第三子光束L41反射至第七滤波器件72。

该第七滤波器件33透射来自反射器件71的第三光束L3以及反射来自第六滤波器件60的第三子光束L41，从而将第三子光束L41与第三光束L3合为第二混合光束L2’，并将第二混合光束L2’从又一第二端口82输出。

该实施例中，从三个第二端口82分别输出第二子光束L22、第四子光束L42和第二混合光束L2’，且第二子光束L22、第四子光束L42和第二混合光束L2’分别对应不同波段的光。因此，该实施例提供的分波器可以实现三个波段的分离。

需要说明的是，在图4、图5、图8和图10所示实施例中，一个第二端口82与第一端口81在同一侧，另一个第二端口82在第一端口81的对侧，在图6、图7和图9所示实施例中，两个第二端口82均与第一端口81在同一侧。当第一端口81和第二端口82在同一侧时，可以实现同方向出光纤，使得分波器的体积可以大幅度缩小。

此外，在图6、图7和图9所示实施例中，第一光纤准直器91和第二光纤准直器92相互独立设置。

在另一些示例中，当第一端口81和第二端口82在同一侧时，第一光纤准直器91和第二光纤准直器92可以用准直器阵列集成在一起，以进一步减小分波器的体积。

此外，在图1、图4至图11所示的实施例中，分波器内部的各个光学器件之间都是以空间光路的形式传播光束。在其他实施例中，分波器内部的光学器件之间还可以通过级联的方式传播光束，例如图12所示分波器。

图12是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图。如图12所示，该分波器包括第一滤波器件10和第二滤波器件20。第一滤波器件10和第二滤波器件20均为三端口波分复用(wavelength division multiplexing，WDM)器件。第一滤波器件10为带通型滤波器件，基于带通型滤波膜片制备。第二滤波器件20为边缘型滤波器件，基于边缘型滤波膜片制备。第一滤波器件和第二滤波器件的作用参见图1相关实施例，在此省略详细描述。

如图12所示，第一滤波器件10包括外壳11、第一管体12、第一光纤接头13、准直透镜14、带通型滤波膜片15、第二管体16、准直透镜17和第二光纤接头18。其中，第一光纤接头13为双光纤接头，包括公共端接头和反射端接头。第一光纤接头13和准直透镜14位于第一管体12内。第一光纤接头13位于准直透镜14的一端，且与准直透镜14之间具有空气隙。带通型滤波膜片15固定在准直透镜14的另一端。准直透镜17和第二光纤接头18位于第二管体16中且与第二光纤接头18之间具有空气隙。准直透镜17与带通型滤波膜片15相对。第二光纤接头18为单光纤接头。

示例性地，外壳11为玻璃管或金属管等。准直透镜14为传统透镜(conventionallens，C-lens)(又称为球面透镜或C透镜)或梯析(梯折)(Gradient-index，GRIN)透镜(又称为自聚焦透镜和G透镜)。

第二滤波器件20的结构与第一滤波器件的结构基本相同，只需要将带通型滤波膜片15替换为边缘型滤波膜片即可。

第一滤波器件10的第一光纤接头13的反射端接头与第二滤波器件20的第一光纤接头13的公共端接头通过光纤连接。输入光束从第一滤波器件10的第一光纤接头13的公共端接头入射，带通型滤波膜片15将输入光束分为第一光束和第二光束。第一光束透过带通型滤波膜片15，经过准直透镜17后通过第二光纤接头18输出。

第二光束从第一滤波器件10的第一光纤接头13的反射端接头和第二滤波器件20的第一光纤接头13的公共端接头入射至第二滤波器件20。第二滤波器件20的边缘型滤波膜片将第二光束分为第一子光束和第二子光束，第一子光束从第二滤波器件20的第二光纤接头输出，第二子光束从第二滤波器件20的第一光纤接头的反射端输出。

可选地，如图12所示，该分波器还包括第三滤波器件32，第三滤波器件32的结构与第一滤波器件10的结构相同。第三滤波器件32的第一光纤接头中的反射端接头与第二滤波器件20的第二光纤接头通过光纤连接，接收第二滤波器件20的第二光纤接头输出的第二子光束。第三滤波器件32的第二光纤接头与第一滤波器件10的第二光纤接头连接，接收第一滤波器件10的第二光纤接头输出的第一子光束。第三滤波器件32的带通型滤波膜片将第一子光束和第一光束合为第一混合光束后从的第三滤波器件32的第一光纤接头的公共端接头输出。

图4至图12所示实施例均以合波组件将第一子光束L21和第一光束L1合为第一混合光束L1’为例进行了说明。可替代地，在其他实施例中，例如图13和图14所示实施例中，合波组件将第二子光束和第一光束合为第一混合光束。

图13是本申请实施例提供的又一种分波器的结构示意图。图14是本申请实施例提供的再一种分波器的结构示意图。如图13和图14所示，合波组件包括第一反射器件31a、第二反射器件31b和第八滤波器件34。第一反射器件31a用于将来自第一滤波器件10的第一光束L1反射至第八滤波器件34。第二反射器件31b用于将来自第二滤波器件20的第二子光束L22反射至第八滤波器件34。第八滤波器件34用于透射来自第一反射器件31a的第一光束L1，以及反射来自第二反射器件31b的第二子光束，以将第一光束L1和第二子光束L22合为第一混合光束L1’。

示例性地，第一反射器件31a和第二反射器件31b均为反射镜。第八滤波器件34为带通型滤波器件，例如带通型滤波膜片。

需要说明的是，图13在图5的基础上通过调整反射器件的位置以及增加滤波器件得到，图14在图9的基础上通过增加反射器件以及调整滤波器件的位置得到。对于图4-图11所示的分波器，均可以通过以下方式中的至少一种将合波组件变化为将第二子光束和第一光束合为第一混合光束：改变反射器件的数量和/或位置；以及改变滤波器件的数量和/或位置等。

图15是本申请实施例提供的一种合波器的结构示意图。如图15所示，该合波器包括第一滤波器件10和第二滤波器件20。第二滤波器件20用于将第一子光束L21和第二子光束L22合为第二光束来，第一子光束L21为第二波段的光，第二子光束L22为第三波段的光。第一滤波器件10用于第一光束L1和第二光束L2合为输出光束L0，第一光束L1为第一波段的光，第一波段位于第二波段和第三波段之间。其中，第一滤波器件10的第一过渡波长范围的宽度小于第二滤波器件20的第二过渡波长范围的宽度，第一波段与第二过渡波长范围至少部分重合。

图16是本申请实施例提供的另一种合波器的结构示意图。如图16所示，该合波器包括第一滤波器件10、第二滤波器件20和分波组件。第一滤波器件10和第二滤波器件20的相关描述参见图15的相关内容。分波组件用于接收第一混合光束L1’，以及将第一混合光束L1’分为第一光束L1与第一子光束L21。

由于第一混合光束L1’中包含第一波段的光，而第一波段与第二滤波器件20的第二过渡波长范围至少部分重合。如果直接将第一混合光束L1’与第二子光束L22输入第二滤波器件20进行合波，则第一波段中与第二过渡波长范围重合的部分将被损耗掉。本申请实施例中，先通过分波组件将将第一波段的光(即第一光束L1)从第一混合光束L1’中分离出来，然后再将剩下的第一子光束L21与第二子光束L22通过第二滤波器件20合为第二光束L2，最后再通过第一滤波器件10将第一光束L1和第二光束L2合为输出光束L0输出。这样，与第一波段重合的第二波长范围内的光仍然能够通过该分波器，进而可以被利用，因此提高了光波段的利用率。

示例性地，分波组件包括反射器件31和第一滤波器件10。第一滤波器件10还用于将第一混合光束L1’分为第一光束L1与第一子光束L21，以及将第一子光束L21反射至反射器件31；反射器件31用于将第一子光束L21反射至第二滤波器件20，以供第二滤波器件20将接收到的第一子光束L21和第二子光束L22合为第二光束L2。

在一些示例中，第一混合光束L1’是基于前述图4至图12任一幅提供的分波器输出的第一混合光束L1’得到的，例如是将前述分波器输出的第一混合光束L1’进行功率放大后得到的。

下面对图16所示的合波器的合波过程进行详细说明。

在图16中，第一滤波器件10从一个第二端口接收到第一混合光束L1’，透射第一波段的光以及反射第一子波段的光，从而将第一混合光束L1’分为第一光束L1(第一波段的光)和第一子光束L21(第一子波段的光)。第一滤波器件10将第一子光束L21传播至反射器件31，反射器件31将来自第一滤波器件10的第一子光束L21反射至第二滤波器件20，第二滤波器件20反射来自第一滤波器件10的第一子光束L21，以及透射来自另一个第二端口的第二子光束L22，从而将第一子光束L21和第二子光束L22合为第二光束L2，然后将第二光束L2输出至第一滤波器件10。该第一滤波器件10反射来自第二滤波器件20的第二光束L2，并将该第二光束L2与第一光束L1合为输出光束L0后从第一端口输出。

需要说明的是，图16所示的合波器与图4所示的分波器的器件结构相同，图16所示合波器的合波过程是图4所示分波器的分波过程的逆过程。

图17是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图。图17所示的合波器与图16所示的合波器的区别在于反射器件31的结构不同以及器件相对位置不同。图17所示的合波器的合波过程参见图16相关内容，在此不再详细描述。

此外，需要说明的是，图17所示的合波器与图5所示的分波器的器件结构相同，图17所示合波器的合波过程是图5所示分波器的分波过程的逆过程。

图18是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图。与图16和图17所示的合波器的不同之处在于分波组件的结构不同。如图18所示，该分波组件包括反射器件31和第一滤波器件10。第一滤波器件10还用于将第一混合光束L1’分为第一光束L1与第一子光束L21，将第一光束L1导向反射器件31以及将第一子光束L21反射至第二滤波器件20。反射器件31用于将第一光束L1反射至第一滤波器件10，第一滤波器件10透射来自反射器件31的第一光束L1。

示例性地，反射镜和第一滤波器件10被配置为使得第一夹角、第二夹角和第三夹角中任意两个夹角之差的绝对值不大于3°，例如不大于0.5°。其中，第一夹角为输出光束L0的第一传播路径与第二光束L2从第二滤波器件20到第一滤波器件10的第二传播路径之间的夹角，第二夹角为第二传播路径与第一子光束L21从第一滤波器件10到第二滤波器件20的第三传播路径之间的夹角，第三夹角为第三传播路径与第一混合光束L1’入射到第一滤波器件10的第四传播路径之间的夹角。

下面对图18所示的合波器的合波过程进行详细说明。

在图18中，第一滤波器件10从一个第二端口接收到第一混合光束L1’，透射第一波段的光以及反射第一子波段的光，从而将第一混合光束L1’分为第一光束L1(第一波段的光)和第一子光束L21(第一子波段的光)。第一滤波器件10将分离出的第一光束L1透射至反射器件31，反射器件31将来自第一滤波器件10的第一光束L1反射回该第一滤波器件10，第一滤波器件10透射来自发射器件的第一光束L1。

第一滤波器件10还将分离出的第一子光束L21反射至第二滤波器件20，第二滤波器件20反射来自第一滤波器件10的第一子光束L21，以及透射来自另一个第二端口的第二子光束L22，从而将第一子光束L21和第二子光束L22合为第二光束L2，然后将第二光束L2输出至第一滤波器件10。该第一滤波器件10反射来自第二滤波器件20的第二光束L2，并将该第二光束L2与来自反射器件31的第一光束L1合为输出光束L0后从第一端口输出。

此外，需要说明的是，图18所示的合波器与图6所示的分波器的器件结构相同，图18所示合波器的合波过程是图6所示分波器的分波过程的逆过程。

图19是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图。图19所示合波器与图18所示合波器的区别在于，反射器件31不同。在图19中，反射器件31为反射棱镜。图19中合波器的合波过程参见图18的相关内容。

此外，需要说明的是，图19所示的合波器与图7所示的分波器的器件结构相同，图19所示合波器的合波过程是图7所示分波器的分波过程的逆过程。

图20是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图。图20所示合波器与图16和图17所示分波器的不同之处在于分波组件不同。如图20所示，该分波组件包括反射器件31和第三滤波器件。第三滤波器件用于将第一混合光束L1’分为第一光束L1与第一子光束L21，将第一光束L1导向第一滤波器件10以及将第一子光束L21导向反射器件31。反射器件31用于将来自第三滤波器件的第一子光束L21反射至第二滤波器件20。

下面对图20所示的合波器的合波过程进行详细说明。

在图20中，第四滤波器件从一个第二端口接收到第一混合光束L1’，透射第一波段的光以及反射第一子波段的光，从而将第一混合光束L1’分为第一光束L1(第一波段的光)和第一子光束L21(第一子波段的光)。第四滤波器件将第一光束L1导向第一滤波器件10，并将第一子光束L21导向反射器件31。反射器件31将来自第四滤波器件的第一子光束L21反射至第二滤波器件20，第二滤波器件20反射来自反射器件31的第一子光束L21，以及透射来自另一个第二端口的第二子光束L22，从而将第一子光束L21和第二子光束L22合为第二光束L2，并将第二光束L2输出至第一滤波器件10。该第一滤波器件10反射来自第二滤波器件20的第二光束L2，以及透射来自第四滤波器件的第一光束L1，从而将该第二光束L2与第一光束L1合为输出光束L0后从第一端口输出。

需要说明的是，图20所示的合波器与图8所示的分波器的器件结构相同，图20所示合波器的合波过程是图8所示分波器的分波过程的逆过程。

图21是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图。图21所示合波器与图20所示分波器的不同之处在于分波组件不同。如图21所示，该分波组件包括反射镜和第四滤波器件，第四滤波器件用于将第一混合光束L1’分为第一光束L1和第一子光束L21，将第一光束L1导向反射器件31，以及将第一子光束L21导向第二滤波器件20；反射器件31用于将来自第四滤波器件的第一光束L1反射至第一滤波器件10。

示例性地，所述第一光束L1从所述第四滤波器件到所述反射器件31之间的传播路径、所述第一光束L1从所述反射器件31到所述第一滤波器件10的传播路径、所述第一子光束L21从所述第四滤波器件到所述第二滤波器件20的传播路径以及所述第一子光束L21从所述第二滤波器件20到所述第一滤波器件10的传播路径呈平行四边形布置。

在图21中，第四滤波器件从一个第二端口接收到第一混合光束L1’，透射第一波段的光以及反射第一子波段的光，从而将第一混合光束L1’分为第一光束L1(第一波段的光)和第一子光束L21(第一子波段的光)。第四滤波器件将第一光束L1透射至反射器件31，反射器件31将来自第四滤波器件的第一光束L1反射至第一滤波器件10，第一滤波器件10透射来自发射器件的第一光束L1。

第四滤波器件还将第一子光束L21反射至第二滤波器件20，第二滤波器件20反射来自第四滤波器件的第一子光束L21，以及透射来自另一个第二端口的第二子光束L22，从而将第一子光束L21和第二子光束L22合为第二光束L2，并将第二光束L2输出至第一滤波器件10。该第一滤波器件10反射来自第二滤波器件20的第二光束L2，并将该第二光束L2与来自反射器件31的第一光束L1合为输出光束L0后从第一端口输出。

需要说明的是，图21所示的合波器与图9所示的分波器的器件结构相同，图21所示合波器的合波过程是图9所示分波器的分波过程的逆过程。

在一些示例中，为了提高器件的隔离度，合波器还包括至少一个中间滤波器件，至少一个中间滤波器件用于实现以下至少一项：将来自第四滤波器件的第一子光束L21导向第二滤波器件20，将来自第二滤波器件20的第一子光束L21导向第一滤波器件10，以及将第二子光束L22导向第二滤波器件20。该至少一个中间滤波器件包括边缘型滤波器件和带通型滤波器件中的至少一种。

图22是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图。如图22所示，该合波器包括第一滤波器件10、第二滤波器件20、第四滤波器件、反射镜和三个中间滤波器件。这三个中间滤波器件分别为第一中间滤波器件、第二中间滤波器件和第三中间滤波器件。第一中间滤波器件位于第二滤波器件20输出的第二光束L2的传播路径上，用于将第二光束L2反射至第一滤波器件10。第二中间滤波器件位于第二子光束L22传播至第二滤波器件20的传播路径上，用于透射第二子光束L22。第三中间滤波器件位于第四滤波器件输出的第一子光束L21的传播路径上，用于将第一子光束L21反射至第二滤波器件20。

图22所示的合波器的合波过程与图21所示合波器的合波过程类似，在此不再详细描述。需要说明的是，图22所示的合波器与图10所示的分波器的器件结构相同，图22所示合波器的合波过程是图10所示分波器的分波过程的逆过程。

图23是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图。如图23所示，该合波器与图11所示的分波器的器件结构相同，图23所示合波器的合波过程是图11所示分波器的分波过程的逆过程，在此不再详细描述。

本申请实施例还提供了一种合波器，该合波器的结构与图12所示的分波器的结构相同，合波过程为图12所示分波器的分波过程的逆过程，在此不再详细描述。

可替代地，在一些示例中，分波组件可用于接收第一混合光束，以及将所述第一混合光束分为所述第一光束与所述第二子光束。例如图24和图25所示实施例。

图24和图25分别是本申请实施例提供的又一种合波器的结构示意图。如图24和25所示，分波组件包括第一反射器件31a、第二反射器件31b和第八滤波器件34。

第八滤波器件34用于接收第一混合光束L1’，将第一混合光束L1’分为第一光束L1和第二子光束L22，将第一光束L1导向第一反射器件31a，以及将第二子光束L22导向第二反射器件31b。第一反射器件31a用于将来自第八滤波器件34的第一光束L1反射至第一滤波器件10。第二反射器件31b用于将来自第八滤波器件34的第二子光束L22导向第二滤波器件20。

需要说明的是，图24所示的合波器与图13所示的分波器的器件结构相同，图24所示合波器的合波过程是图13所示分波器的分波过程的逆过程，在此不再详细描述。图25所示的合波器与图14所示的分波器的器件结构相同，图25所示合波器的合波过程是图14所示分波器的分波过程的逆过程，在此不再详细描述。

本申请实施例还提供了一种光通信装置。如图26所示，该通信装置包括分波单元和合波单元，分波单元包括至少一个前述任一种分波器1，合波单元包括前述任一种合波器2，合波单元用于对分波单元输出的多个光束进行合波。

在一些示例中，合波单元和分波单元之间还具有其他光通信装置，例如，光放大器(optical amplifier，OA)等。OA用于对对应波段的光的功率进行放大。在这种情况下，分波单元输出的多个光束经过其他光通信装置处理，合波单元再对处理后的光束进行合波。

由于本申请实施例提供的分波器1适用于分离不同的波段，例如图26中，将波段1和波段2分离，因此可以被称为光波段分波器。同样地，合波器也可以被称为光波段合波器。

示例性地，该通信装置适用于宽谱光通信系统，例如C波段+L波段、S波段+C波段+L波段和S波段+C波段等。

本申请实施例还提供了一种光通信装置。该光通信装置包括多个合波器。这多个合波器分为至少两级，第一级中的每个合波器的两个第二端口分别连接一个激光器或者分别连接一个光放大器。非第一级中的合波器的两个第二端口分别连接上一级的两个合波器的第一端口，或者，连接上一级的一个合波器的第一端口和前N级的一个合波器的第一端口，N为大于1的整数。该合波器可以为前述合波器中的任一种。该通信装置适用于对密集的窄带波束进行合束的场景，这些窄带波束对应不同光波段，可以由激光器或放大器提供。

图27为本申请实施例提供的光通信装置的结构示意图。如图27所示，该通信装置包括三个合波器2，这三个合波器分为两级。第一级包括两个合波器2，每个合波器2的第二端口分别连接一个激光器，第二级中的合波器2的两个第二端口分别与第一级中的两个合波器2的第一端口连接。

示例性地，每个激光器的波段覆盖为12nm，4个激光器的波段共覆盖48nm。例如，激光器1的波段为1524nm～1536nm，激光器2的波段为1536nm～1548nm，激光器3的波段为1548nm～1560nm，激光器4的波段为1560nm～1572nm。如果使用边缘型滤波器件作为合波器进行合波，每个合波器带来的损耗为3nm，则最终会损失9nm的带宽。而采用本申请实施例提供的合波器，每个合波器带来的损耗不超过1nm，则最终会损失不超过3nm的带宽，极大提升了光通信系统的光波段利用率。

需要说明的是，图27中的激光器也可以替换为其他光通信装置，例如光放大器等。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“A和/或B”表示存在以下三种情况：A、B、以及A和B。

以上仅为本申请一个实施例，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、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (29)

1.一种分波器，其特征在于，包括：第一滤波器件(10)和第二滤波器件(20)；

所述第一滤波器件(10)用于将输入光束(L0)分为第一光束(L1)和第二光束(L2)，所述第一光束(L1)为第一波段的光，所述第二光束(L2)包括第二波段的光和第三波段的光，所述第一波段位于所述第二波段和所述第三波段之间；

所述第二滤波器件(20)用于将所述第二光束(L2)分为第一子光束(L21)和第二子光束(L22)，所述第一子光束(L21)为所述第二波段的光，所述第二子光束(L22)为所述第三波段的光；

其中，所述第一滤波器件(10)的第一过渡波长范围的宽度小于所述第二滤波器件(20)的第二过渡波长范围的宽度，所述第一波段与所述第二过渡波长范围至少部分重合。

2.根据权利要求1所述的分波器，其特征在于，所述第一波段为所述第二过渡波长范围的一部分，且所述第一波段的宽度与所述第一过渡波长范围的宽度之和等于所述第二过渡波长范围的宽度；或者，

所述第一波段与所述第二过渡波长范围完全重合；或者，

所述第一波段包括所述第二过渡波长范围。

3.根据权利要求1或2所述的分波器，其特征在于，所述第一滤波器件(10)为带通型滤波器件，所述带通型滤波器件用于透射所述第一波段的光，得到所述第一光束(L1)，以及反射所述第二波段的光和所述第三波段的光，得到所述第二光束(L2)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的分波器，其特征在于，所述第二滤波器件(20)为边缘型滤波器件，所述边缘型滤波器件用于反射所述第二波段的光，得到所述第一子光束(L21)，以及透射所述第三波段的光，得到所述第二子光束(L22)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的分波器，其特征在于，所述分波器还包括：合波组件(30)，所述合波组件(30)用于将所述第一光束(L1)与所述第一子光束(L21)合为第一混合光束(L1’)，或者，所述合波组件(30)用于将所述第一光束(L1)与所述第二子光束(L22)合为第二混合光束(L2’)。

6.根据权利要求5所述的分波器，其特征在于，所述合波组件(30)包括反射器件(31)；

所述反射器件(31)用于将所述第一子光束(L21)反射至所述第一滤波器件(10)；

所述第一滤波器件(10)还用于反射来自所述反射器件(31)的所述第一子光束(L21)，以将所述第一子光束(L21)与所述第一光束(L1)合为所述第一混合光束(L1’)。

7.根据权利要求5所述的分波器，其特征在于，所述合波组件(30)包括反射器件(31)；

所述反射器件(31)用于将所述第一光束(L1)反射至所述第一滤波器件(10)；

所述第一滤波器件(10)还用于透射来自所述反射器件(31)的所述第一光束(L1)以及反射来自所述第二滤波器件(20)的所述第一子光束(L21)，以将所述第一子光束(L21)与所述第一光束(L1)合为所述第一混合光束(L1’)。

8.根据权利要求7所述的分波器，其特征在于，所述反射器件(31)和所述第一滤波器件(10)被配置为使得第一夹角、第二夹角和第三夹角中任意两个夹角之差的绝对值不大于3°；

其中，第一夹角为第一传播路径和第二传播路径之间的夹角，所述第一传播路径为所述输入光束(L0)入射到所述第一滤波器件(10)的路径，所述第二传播路径为所述第二光束(L2)从所述第一滤波器件(10)到所述第二滤波器件(20)的路径；

所述第二夹角为所述第二传播路径与第三传播路径之间的夹角，所述第三传播路径为所述第一子光束(L21)从所述第二滤波器件(20)到所述第一滤波器件(10)的路径；

所述第三夹角为所述第三传播路径与第四传播路径之间的夹角，所述第四传播路径为所述第二子光束(L22)经所述第一滤波器件(10)反射后的路径。

9.根据权利要求5所述的分波器，其特征在于，所述合波组件(30)包括反射器件(31)和第三滤波器件(32)，所述反射器件(31)用于将来自所述第二滤波器件(20)的所述第一子光束(L21)反射至所述第三滤波器件(32)；

所述第三滤波器件(32)用于透射来自所述第一滤波器件(10)的所述第一光束(L1)，以及反射来自所述反射器件(31)的所述第一子光束(L21)，以将所述第一光束(L1)和所述第一子光束(L21)合为所述第一混合光束(L1’)。

10.根据权利要求5所述的分波器，其特征在于，所述合波组件包括反射器件(31)和第四滤波器件(33)，所述反射器件(31)用于将来自所述第一滤波器件(10)的所述第一光束(L1)反射至所述第四滤波器件(33)；

所述第四滤波器件(33)用于透射来自所述反射器件(31)的所述第一光束(L1)，以及反射来自所述第二滤波器件(20)的所述第一子光束(L21)，以将所述第一光束(L1)和所述第一子光束(L21)合为所述第一混合光束(L1’)。

11.根据权利要求10所述的分波器，其特征在于，所述第一光束(L1)从所述第一滤波器件(10)到所述反射器件(31)之间的传播路径、所述第一光束(L1)从所述反射器件(31)到所述第四滤波器件(33)的传播路径、所述第一子光束(L21)从所述第一滤波器件(10)到所述第二滤波器件(20)的传播路径以及所述第一子光束(L21)从所述第二滤波器件(20)到所述第四滤波器件(33)的传播路径呈平行四边形布置。

12.根据权利要求10所述的分波器，其特征在于，所述分波器还包括至少一个中间滤波器件(41、42、43)，所述至少一个中间滤波器件(41、42、43)用于以下至少一项：将来自所述第一滤波器(10)的所述第二光束(L2)导向所述第二滤波器(20)，将来自所述第二滤波器件(20)的所述第一子光束(L21)导向所述第四滤波器件(33)，以及将来自所述第二滤波器件(20)的所述第二子光束(L22)输出。

13.根据权利要求5至12任一项所述的分波器，其特征在于，所述分波器还包括：第五滤波器件(50)和第六滤波器件(60)；

所述第五滤波器件(50)用于将所述第一混合光束(L1’)分为第三光束(L3)和第四光束(L4)，所述第三光束(L3)为第一子波段的光，所述第四光束(L4)包括第二子波段的光和第三子波段的光，所述第一子波段位于所述第二子波段和所述第三子波段之间；

所述第六滤波器件(60)用于将所述第四光束(L4)分为第三子光束(L41)和第四子光束(L42)，所述第三子光束(L41)为所述第二子波段的光，所述第四子光束(L42)为所述第三子波段的光；

其中，所述第五滤波器件(60)的第三过渡波长范围的宽度小于所述第六滤波器件(60)的第四过渡波长范围的宽度，所述第一子波段与所述第四过渡波长范围至少部分重合。

14.根据权利要求6至12任一项所述的分波器，其特征在于，所述反射器件(31)为反射棱镜，或者，所述反射器件(31)为一个反射镜或者为至少两个反射镜的组合。

15.一种合波器，其特征在于，包括：第一滤波器件(10)和第一滤波器件(20)；

所述第一滤波器件(20)用于将第一子光束(L21)和第二子光束(L22)合为第二光束(L2)，所述第一子光束(L21)为第二波段的光，所述第二子光束(L22)为第三波段的光；

所述第一滤波器件(10)用于将第一光束(L1)和所述第二光束(L2)合为输出光束，所述第一光束(L1)为第一波段的光，所述第一波段位于所述第二波段和所述第三波段之间；

其中，所述第一滤波器件(10)的第一过渡波长范围的宽度小于所述第一滤波器件(20)的第二过渡波长范围的宽度，所述第一波段与所述第二过渡波长范围至少部分重合。

16.根据权利要求15所述的合波器，其特征在于，所述第一波段为所述第二过渡波长范围的一部分，且所述第一波段的宽度与所述第一过渡波长范围的宽度之和等于所述第二过渡波长范围的宽度；或者，

所述第一波段与所述第二过渡波长范围完全重合；或者，

所述第一波段包括所述第二过渡波长范围。

17.根据权利要求15或16所述的合波器，其特征在于，所述第一滤波器件(10)为带通型滤波器件，所述带通型滤波器件用于透射所述第一光束(L1)，以及反射所述第二光束(L2)，以将所述第一光束(L1)和所述第二光束(L2)合为所述输出光束。

18.根据权利要求15至17任一项所述的合波器，其特征在于，所述第一滤波器件(20)为边缘型滤波器件，所述边缘型滤波器件用于透射所述第二子光束(L22)，以及反射所述第一子光束(L21)，以将所述第一子光束(L21)和所述第二子光束(L22)合为所述第二光束(L2)。

19.根据权利要求15至18任一项所述的合波器，其特征在于，所述合波器还包括：分波组件(30)，所述分波组件(30)用于接收第一混合光束(L1’)，以及将所述第一混合光束(L1’)分为所述第一光束(L1)与所述第一子光束(L21)。

20.根据权利要求19所述的合波器，其特征在于，所述分波组件(30)包括反射器件(31)；

所述第一滤波器件(10)还用于将所述第一混合光束(L1’)分为所述第一光束(L1)与所述第一子光束(L21)，以及将所述第一子光束(L21)反射至所述反射器件(31)；

所述反射器件(31)用于将所述第一子光束(L21)反射至所述第一滤波器件(20)。

21.根据权利要求19所述的合波器，其特征在于，所述分波组件(30)包括反射器件(31)；

所述第一滤波器件(10)还用于将所述第一混合光束(L1’)分为所述第一光束(L1)与所述第一子光束(L21)，以及将所述第一光束(L1)透射至所述反射器件(31)；

所述反射器件(31)用于将来自所述第一滤波器件(10)的所述第一光束(L1)反射回所述第一滤波器件(10)；

所述第一滤波器件(10)还用于透射来自所述反射器件(31)的所述第一光束(L1)。

22.根据权利要求21所述的合波器，其特征在于，所述反射器件(31)和所述第一滤波器件(10)被配置为使得第一夹角、第二夹角和第三夹角中任意两个夹角之差的绝对值不大于3°；

其中，第一夹角为第一传播路径和第二传播路径之间的夹角，所述第一传播路径为所述输出光束从所述第一滤波器件(10)出射的路径，所述第二传播路径为所述第二光束(L2)从所述第一滤波器件(20)到所述第一滤波器件(10)的路径；

所述第二夹角为所述第二传播路径与第三传播路径之间的夹角，所述第三传播路径为所述第一子光束(L21)从所述第一滤波器件(10)到所述第一滤波器件(20)的路径；

所述第三夹角为所述第三传播路径与第四传播路径之间的夹角，所述第四传播路径为所述第一混合光束(L1’)入射到所述第一滤波器件(10)的路径。

23.根据权利要求19所述的合波器，其特征在于，所述分波组件(30)包括反射器件(31)和第三滤波器件(32)，

所述第三滤波器件(32)用于将所述第一混合光束(L1’)分为所述第一光束(L1)和所述第一子光束(L21)，将所述第一光束(L1)导向所述第一滤波器件(10)，以及将所述第一子光束(L21)导向所述反射器件(31)；

所述反射器件(31)用于将来自所述第三滤波器件(32)的所述第一子光束(L21)反射至所述第一滤波器件(20)。

24.根据权利要求19所述的合波器，其特征在于，所述分波组件(30)包括反射器件(31)和第四滤波器件(33)；

所述第四滤波器件(33)用于将所述第一混合光束(L1’)分为所述第一光束(L1)和所述第一子光束(L21)，将所述第一光束(L1)导向所述反射器件(31)，以及将所述第一子光束(L21)导向所述第一滤波器件(20)；

所述反射器件(31)用于将来自所述第四滤波器件(33)的所述第一光束(L1)反射至所述第一滤波器件(10)。

25.根据权利要求24所述的合波器，其特征在于，所述第一光束(L1)从所述第四滤波器件(33)到所述反射器件(31)之间的传播路径、所述第一光束(L1)从所述反射器件(31)到所述第一滤波器件(10)的传播路径、所述第一子光束(L21)从所述第四滤波器件(33)到所述第一滤波器件(20)的传播路径以及所述第一子光束(L21)从所述第一滤波器件(20)到所述第一滤波器件(10)的传播路径呈平行四边形布置。

26.根据权利要求24所述的合波器，其特征在于，所述合波器还包括至少一个中间滤波器件(40)，所述至少一个中间滤波器件(40)用于实现以下至少一项：将来自所述第四滤波器件(33)的所述第一子光束(L21)导向所述第一滤波器件(20)，将来自所述第一滤波器件(20)的第一子光束(L21)导向所述第一滤波器件(10)，以及将所述第二子光束(L22)导向所述第一滤波器件(20)。

27.根据权利要求19至26任一项所述的合波器，其特征在于，所述合波器还包括第五滤波器件(50)和第六滤波器件(60)；

所述第六滤波器件(60)用于将第三子光束(L41)和第四子光束(L42)合为第四光束(L4)，所述第三子光束(L41)为第二子波段的光，所述第四子光束(L42)为所述第三子波段的光；

所述第五滤波器件(50)用于将第三光束(L3)与所述第四光束(L4)合为所述第一混合光束(L1’)，所述第三光束(L3)为第一子波段的光；

其中，所述第五滤波器件(50)的第三过渡波长范围的宽度小于所述第六滤波器件(60)的第四过渡波长范围的宽度，所述第一子波段与所述第四过渡波长范围至少部分重合。

28.根据权利要求20至26任一项所述的合波器，其特征在于，所述反射器件(31)为反射棱镜，或者，所述反射器件(31)为一个反射镜或者为至少两个反射镜的组合。

29.一种光通信装置，其特征在于，包括分波单元和合波单元，所述分波单元包括至少一个如权利要求1至14任一项所述的分波器，所述合波单元包括至少一个如权利要求15至28任一项所述的合波器，所述合波单元用于对所述分波单元输出的多个光束进行合波。

Images