CN1207502A - 配有精密光学组件的多路复用装置 - Google Patents

配有精密光学组件的多路复用装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1207502A
CN1207502A CN98105212A CN98105212A CN1207502A CN 1207502 A CN1207502 A CN 1207502A CN 98105212 A CN98105212 A CN 98105212A CN 98105212 A CN98105212 A CN 98105212A CN 1207502 A CN1207502 A CN 1207502A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
port
optical
optical module
channeling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN98105212A
Other languages
English (en)
Inventor
迈克尔·A·斯科贝
德里克·E·斯波克
迈克尔·E·格拉西斯
罗伯特·W·拉弗伦尼尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corning Inc
Original Assignee
Corning Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corning Inc filed Critical Corning Inc
Publication of CN1207502A publication Critical patent/CN1207502A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/29361—Interference filters, e.g. multilayer coatings, thin film filters, dichroic splitters or mirrors based on multilayers, WDM filters
    • G02B6/29362—Serial cascade of filters or filtering operations, e.g. for a large number of channels
    • G02B6/29365—Serial cascade of filters or filtering operations, e.g. for a large number of channels in a multireflection configuration, i.e. beam following a zigzag path between filters or filtering operations
    • G02B6/29367—Zigzag path within a transparent optical block, e.g. filter deposited on an etalon, glass plate, wedge acting as a stable spacer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/29395—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device configurable, e.g. tunable or reconfigurable

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

一种光学多路复用装置,它从光纤源把准直光去复用成各独立的子波段即信道,和/或把分离的信道多路复用至共用的光纤波导或其它目的地。光学组件限定两平行表面间的光隙,信道端口和另一反射元件在光隙内提供一条无障碍无环氧树脂的多点光路、在各信道端口,干涉滤光器接至光学组件以扩展光隙。各滤光器透射由光学端口传送的某子波段的多信道准直光,并反射掉其它波长。被反射的光信号按“多次反弹”序列级联通过多路复用装置,连续地加入和/或移出信道。

Description

配有精密光学组件的多路复用装置
本发明针对一种光学多路复用装置，这种装置在空间把准直地多波长光从光纤波导分散为各条信道，即波段或子波段，可把每条信道导至各根光纤波导输出线、光检测器等，和/或对某个共用光纤波导或其它目的地多路复用各个波长子波段。在某些较佳实施例中，本发明经改进的多路复用装置特别适合于光纤通信系统的稠密信道波分复用系统。
尽管光缆在数据传输与其它通信应用方向正在扩大应用，但是新装光缆较高的成本却是扩大负荷量的一个障碍。波分复用(WDM)则允许在一个共用光纤波导中传送多个不同的波长。近来年，光纤传输媒体较佳的波段包括那些集中在1.3微米和1.55微米(下面把微米写成“μm”)的波段。根据应用场合，利用约10～40nm的有用带宽，后者尤佳，原因在于其最小的吸收和掺铒光纤放大器的商品化。波分复用可把该带宽划分成多条信道。通过称为稠密信道波分复用(DWDM)的技术，把带宽划分为多条考虑周到的信道，例如4条、8条、16条甚至多达32条信道，是利用现有光纤传输线大大增加通信能力的低成本的方法。这样，波分复用可应用于提供话音与数据传输的光纤通信系统以及电视点播和其它现有的或计划的多媒体、交互业务。然而，多路复用不同的考虑周到的载波波长要求若干种技术与装置。即，必须先把各个光信号组合到共用光纤线路或其它光波导上，然后在相对端或沿光缆的另一点处再被分离成各个信号或信道。因此，对于光纤通信领域和其它应用光学仪器的领域来说，从某个广谱源有效地组合然后再分离各个波长(或子波段)的能力已越益显得重要了。
众所周知，光学多路复用器已应用于光谱分析设备和在波分复用光纤通信系统中对光信号进行组合或分离。为此目的已应用了已知装置，例如，衍射光栅、棱镜和各类固定或可调的滤光器。光栅与棱镜一般要求复杂而庞大的对准系统，且已发现，在改变环境条件的情况下，其效率与稳定性很差。诸如干涉涂层等固定波长滤光器可以做得稳定得多。在这方面，可以用商业上已知的等离子体淀积技术，诸如离子辅助电子束蒸发、离子束溅射、反应磁控管溅射制出氧化铌与二氧化硅之类金属氧化物材料的经重大改进的干涉涂层，像Scobey等人的美国专利第4,851,095号和Scobey的美国专利第5,525,741号中揭示的那样。此类涂覆方法可制得由堆叠的电介质光学涂层形成的干涉腔滤光器，而这些光学涂层十分稠密和稳定，具有低的膜散射和低的吸收，且对温度变化与环境湿度不敏感。附图1示出这种先进的淀积法制作的稳定的三腔倾斜滤光器(例如，从法线倾斜约8°)的理论光谱特性。图1的光谱分布曲线表示通过一倾斜滤光元件传输而得出的信号的偏振分裂。偏振分裂能导致有偏振依赖性的损耗(PDL)，即P偏振和S偏振分量的差分信号损耗或信号的状态。应当理解，较大的倾角将导致较大的偏振分裂，因而会导致相应更大的PDL。然而，如图1所示，高性能的多腔滤光器(例如，3～5腔的Fabry-Perot型干涉滤光器，其膜叠层是用接近均一密度的淀积膜形成的)可得出带内平坦的传输区。这就降低了有偏振依赖性的损耗，因两种偏振状态在带内相重迭。高性能滤光器是指可提供这样一种平坦的带内传输区和相当低的插入损耗(例如，小于1dB，较佳地小于1/2dB)的一种滤光器。在用于电信工业的光学多路复用装置中，最好在光信号通路中有尽可能小的有偏振依赖性的损耗。图1所示的滤光器特性能符合严格的电信系统技术规范。
从载运多个信道(即在多个波长或子波段上传输光信号)的主干线中有选择地去除或分出某信道(即选择性波长)的另一种方法，例如已在Hicks，Jr.美国专利第4,768,849号中提出。在该专利中示出了滤光器分接头(tap)和各滤光器分接头构成的组的使用方法，每个分接头都应用了高性能的多腔电介质通带滤光器和透镜，以从主干线里移去一连串的子波段或信道。Hicks的滤光器分接头在多信道信号通过所需信道传到分支线路后把多信道信号返回主干线。在Nosu等人的美国专利第4,244,045号中也示出了光学多路复用装置，用于对多信道光信号多路复用或多路去复用。把一排独立的滤光器并排粘合到光学基板表面上，而把第二排滤光器类似地粘合到基板的相对表面上。每个独立的滤光器透射一不同的信道(即预选波长)而反射其它波长。来自干线的多信道光束以某一角度进入光学基板，并以“之”字形方式在滤光器之间通过基板。每个滤光器透射其预选的波长而把其余的光束反射到下一个滤光器上。把每个滤光元件夹在玻璃板当中，并把棱镜元件定位于每个滤光器夹层与一相应的准直器之间，该准直器位于滤光器夹层后面，用于接收透射的波长。Nosr等人说明了折射率匹配的用法。透镜、滤光器、光学基板等都有同样的折射率且相互面对面接触，从而光束不通过空气。NOSU等人提出的这种方法涉及到在滤光元件与各信道出口处的准直器之间使用棱镜作为光桥(optical bridge)。对于Nosu等人提出的这类多路复用装置，这种精巧的设计方法增加了相当大的成本和组装复杂性。Nosu等人的在图5中的非常宽(20nm半宽度)但非所需的“尖顶”通带(这里的“尖顶”指通带无较平坦的顶部，如图1所示)，就是图4所示由Nosu等人提出的单腔滤光器的特性。具有如Nosu等人提出的这种通带特性的装置具有较大的上述有偏振依赖性的损耗(PDL)。在这方面，需把Nosu等人的提出的图5理解成表面实际S偏振与P偏振通带的平均值，更准确地示出这些通带，它们相互有很小的偏差。运用这种尖顶通带，通过不同等地影响信号的S偏振分量及其P偏振分量，使信号波长任何微小变化(例如，由于普通系统的不稳定性或可变性)将导致不需要的高PDL。
诸如Nosu等人的装置在光路中应用了粘合剂，例如用于把棱镜粘合到准直器与滤光器夹层。这种做法不妥，有下述几个理由。在这类装置中，粘合剂的长期(例如，10年)耐用性或稳定性是不确定的。环氧树脂或其它粘合剂的透明度在承受了热循环等后会改变。而且，“在光路中粘合剂”还限制了装置的功率处理能力，因为大家知道，至少在某些特定的应用中，通过粘合剂的较大功率的激光信号会劣化粘合剂并改变其光学特性。因此，希望在光路中不用或少用粘合剂，诸如在光学元件之间的环氧树脂(例如，在滤光元件与光学基板表面之间的环氧树脂)。在用于电信工业的光学多路复用装置中，最好在光信号通路中尽量少用粘合剂。
本发明的一个目的是提供改进的光学多路复用装置，它减少或完全克服了现有装置中上述部分或全部固有的难题。对于本领域的技术人员(即在本技术领域中有知识和经验的人)而言，通过下面揭示的本发明内容和某些较佳实施例的详述，将对本发明的特定目的和优点明白无疑。
根据第一方面，一种光学多路复用装置包括：一带有光学端口的光学组件，用于在该组件的第一与第二平行表面之间限定一光隙(optical gap)，而光学端口用于把多信道准直光传入和/或传出光隙；至少一个包括选择性透明的滤光元件的信道端口，所述滤光元件固定在一个平行表面从而在其一侧的边界处面对光隙；以及至少一个附加反射元件，诸如一种宽带反射器或另一信道端口的选择性透明的滤光元件，它被固定在另一平行表面从而在其第二侧的边界处面对光隙。光隙是个空间，意指它含有空气或其它合适气体，最好是干燥气体，诸如基本上无H2O蒸汽的氮气。顺便说一下，在这里揭示的多路复用装置中，该装置被置于气密密封的外壳里，可对光隙抽真空到任何合适的低压程度。每个信道端口的滤光元件对多信道准直光的一选定子波段是透明的，对其它波长是反射的。这样，多路复用装置的某个信道端口就把选定的信道(或者，可选地，多条信道)传至一条分支线路、适用于光通信系统的InGaAsP红外检测器或其它光传感器等，而把其它信道经光隙反射回下一个下游信道端口或其它目的地。根据较佳实施例，至少把一个这样的信道端口的选择性反射滤光元件固定到光学组件以在一个平行侧处扩展光隙，并把诸如宽带反射器、第二信道端口的选择性反射滤光元件和/或其它反射元件固定到光学组件以在相对的平行侧处扩展光隙。这样，在光学组件内建立了一条多点的“之”字形光路，通过两平行侧之间的光隙来回传播。
可用金属、陶瓷或任何其它合适的最好是不透明的材料形成光学组件。很容易买到金属、陶瓷之类的各种合适的不透明材料，价格适中且机加工性或成形性优良。可用不透明材料形成这里揭示的光学组件，因为通过光学组件的光路处于该光学组件所规定的槽内或其它空隙内，从光学组件的第一平行侧的平面延伸到另一平行侧的平面。根据光学多路复用装置的应用，多信道准直光可通过光学端口传入待去复用的光学组件的光隙，或通过多个信道端口传入光隙，然后作为多路复用信号向下游通过光学端口离开光学组件而传到光纤传输线或其它目的地。根据某些更佳的实施例，根据这种揭示的一种多路复用装置可同时对经一光学端口进入光隙并经一个或多个信道端口离开光隙的多信道信号去复用，并对经一个或多个信道端口进入光隙并经一光学端口离开光隙的一个或多个信道多路复用。
正如下面结合若干较佳实施例所描述的那样，光学组件最好有多个信道端口，每个端口对一不同的信道或一组信道透明，这样，每个信道端口可使通过光学端口多信道准直光的子波段透过。还可提供一剩余端口，它对不通过多路复用装置一个或多个信道端口的波长透明。在这些较佳实施例中，光隙是条穿通光学组件本体的封闭式光槽，而多路复用装置的每个信道端口包括一块做在并行侧之一的光学组件上的干涉滤光器以扩展这种光槽。
对于这里所揭示的装置中的最后(下游)一个信道端口，在应用于去复用模式时，如果已把所有其它的信道或波长从接收到的多信道光中经光学端口移入(由其它的上游信道端口)光隙，则不一定要求滤光元件。这方面，这种最后的信道端口像一个剩余端口，用于传送留在该处的多信道准直光。类似地，在多路复用模式或实施例中，在第一(上游)信道端口(或剩余端口)处也不一定要求滤光元件，因为在此不需要选择性地在该端口处反射掉任何其它波长。在本发明的那些多路复用装置的实施例中，包括多路复用与去复用，在沿通过光隙的光路的每一位置处，即在必须把选定的子波段传入或传出光隙且必须把其它波长反射回光隙而进一步沿光路向上游或下游传播之处，通常使用滤光元件。
如下面进一步讨论的那样，信道端口的干涉滤光器可以是一种高性能带通滤波器，最好是一种对选定的子波段透明的窄的带通(即，信道或子波段)滤光器。在较佳实施例中，对于稠密波分复用(DWDM)，一个信道端口的带通与任何下一个相邻信道端口的带通由小至8nm、2nm、1nm或甚至更小的间隔隔开。另外，信道端口可以是二向色性的，即，长波通(wave pass)或短波通边缘滤光器，最好有一极锐利的过渡点。在具有多信道端口的此种实施例中，应把每个信道端口的过渡点设在稍(例如，2nm)长或稍短的边界波长上。在去复用操作中(即在多信道准直光通过光学端口传入光学组件的情况下)，应用配有二向色性滤光器的这类装置，每个信道端口将依次仅在其超过前面信道端口的边界波长的增量范围内从光学组件传出或透出光信号，因为前面的信道端口已将更短(或更长)的波长的光全部移去了。根据上述工作原理，超出每个信道端口边界波长的光将被反射到下一信道端口(如果有的话)或反射到剩余端口，等等。
根据上述一些较佳实施例，光学多路复用装置可以包括：一种宽带反射元件，即，一种对组合形成多信道准直光的所有信道波长具有强反射的元件，或沿着光学端口间一条多点“之”字形光路在光学组件内级联光的其它装置；以及剩余端口(如果有的话)。在某些较佳实施例中，反射元件是种位于光学组件一个并行表面处的宽带高反射器，而位于光学组件相对平行表面上的是一信道端口阵列。即，根据此类实施例，不是沿着光学组件两并行侧交错排列诸信道端口，而是把所有信道端口(也可以是光学端口)定位于光学组件一个平行表面处的线性阵列中，且在相对的并行表面处配有一个或多个宽带反射元件。在上述较佳实施例中，使用光槽，信道端口的干涉滤光器和反射元件扩展在光学组件相对两面上的光槽，协同工作，以级联以上述多点“之”字形光路通过该光槽的光信号，即以多次反弹序列在光学端口处启动(和/或在光学端口处完成)，而多信道准直光经光学端口传播。最好以类似于信道端口滤光元件采用的方式把这种宽带反射元件附着于光学组件的并行侧，使之面对光槽并基本上处于该平行表面的平面内。例如，在去复用操作中，光信号经光学端口进入光学组件并沿着上述的多点光路(带或不带第一反射宽带高反射元件)传播到第一信道端口(此时起到输出端口的作用)。第一信道通过这种第一信道端口从光隙中透出，而其它波长被反射回反射元件以再沿着光隙内的多点光路级联到一个或多个附加的下游信道端口和/或一个剩余端口。从这一揭示应当理解，这类在光学多路复用装置中应用反射元件的实施例能沿任一方向工作(即多路复用或去复用方向)，根据某些优点明显的实施例，能作为一种加减信道的双向装置而工作。
显然，最好以同一方式把各个信道端口的任何的宽带反射器与滤光元件连接至光学组件。这样，尽管下述讨论主要针对信道端口的干涉滤光器，但是通常也与其它反射元件相关。为便于高精度制作，光学组件一般由直线构成，上述的光隙从第一平行表面延伸列第二平行表面。信道端口的干涉滤光器定位在面对光隙的光学组件表面处，在上述应用光槽的实施例中，滤光元件扩展了光槽。这样，由于准直光是沿着多点光路反弹的，所以如同在光学端口与多个信道端口之间传输那样，它只通过光隙传播。若光隙是槽，则滤光元件最好做成这样的尺寸，从而使滤光元件的大部分跨于悬挂，且只有其边缘与光学组件接触而提供一个把滤光元件粘牢于光学组件的表面区域。滤光元件一般用环氧树脂或其它粘合剂粘合至光学组件。这样，其优点在于，由于只需在滤光元件与光学组件相接触的区域内施加粘合剂，即在滤光元件的外缘用粘合剂，因而通过滤光器的光不必通过粘合剂层。因此，用这里揭示的装置实现的多路复用/去复用，在光路中无环氧树脂。
根据上述揭示的内容，本领域的技术人员(即，本技术领域中有知识和经验的人员)显然明白，本发明是一项重大的技术进步。这里揭示的光学多路复用装置提供了一条准直光能沿其传播的无障碍的通路。通过使用光隙和化在其外缘将干涉滤光器与光学组件粘合起来，减小或消除了由粘合剂造成的与光路的干扰。从下述特定较佳实施例的详述将进一步理解本发明的这些特征和附加特征与种种优点。
下面参照附图讨论本发明特定的较佳实施例，在这些附图中：
图1是表示一种优质多腔、电介质、光学干涉滤光器的理论特性的曲线；
图2是光学多路复用装置第一较佳实施例的透视剖视图，示出部分组装的状况；
图3是图2实施例的示意平面图，组装有部分切去的盖板；
图4是图2光学多路复用装置三腔干涉滤光器的放大剖视示意图；
图5是图3光学多路复用装置沿剖线5-5截取的剖视示意图；
图6是图3光学多路复用装置的准直器与间隔线(spacer wire)沿剖线6-6截取的放大剖视示意图；
图7是部分断开的放大剖视示意图，表示把图3的光学多路复用装置的干涉滤光器用包含间隔珠的粘合剂粘合到光学组件的状况；
图8是图2光学多路复用装置另一较佳实施例的示意平面图，它具有相对于宽带反射元件直线阵列的一个连续的可变厚度滤光元件；
图9是图8多路复用装置另一较佳实施例的示意平面图，它沿一个表面有一反射膜；及
图10是图3所示实施例在剩余端口处装有端帽的示意平面图。
应当理解，附图中的光学多路复用装置和干涉滤光器不必按比例绘制，而按它们的各种尺寸或角度关系绘制。特别是，为便于说明与观看，平面图中示出的滤光元件与反射元件之厚度比较佳实施例中使用的更大。在参阅了上述揭示内容和下面较佳实施例的详述后，本领域的技术人员完全能对这类装置选用合适的尺寸与角度关系。
上述的光学多路复用装置具有多种多样的应用，尤其是应用于光纤通信系统。除了实验室仪器外，这种设计的光学多路复用装置还可应用于测试设备等。为说明起见，下面详述的较佳实施例是多信道光纤通信系统中的稠密信道波分复用装置，它能解决或减轻上述与光信号通过粘合剂传播并在光学装置中以近乎完全平行的方式安装滤光元件与反射元件有关的问题。这里所用的术语“透明”一词表示至少基本上对一特定波长范围或子波段呈透明，例如，对某特定信道充分透明可有效地在光纤通信系统中透射或传送该信道。这里使用“反射”一词表示特定波长范围或子波段至少基本上是反射。这里使用“剩余”一词，一般指向下游最后一个信道端口传送的准直光。剩余光可包括无光、一特定子波段或多个子波段。
图2示出配有精密光学组件的多路复用装置，它能把各个独立的波长信号多路复用到一条共用的光纤载波线路或另一光波导和/或把这些信号去复用进入各条信道载波线路、传感器或另一目的地。为简便描述起见，这里更详细地叙述去复用的作用，因为本领域的技术人员容易理解相关的多路复用功能。即，本领域的技术人员知道可反过来使用同一装置以多路复用各信道的光信号。图2的光学多路复用装置包括一光学组件2，它最好是陶瓷、金属(例如，不锈钢、铝等)或其它最好是不透明的材料。载有多信道光信号的光纤4同投射准直光的装置(诸如光纤梯度折射率(“GRIN”)透镜准直器6等)进行通信。准直器6通过光槽10以小角度把高度准直光8耦合到光学组件2，光槽10经光学组件2从第一表面12延伸至第二表面14。第二表面14与第一表面12隔开且平行。光槽10为准直光8提供一条经光学组件2从第一表面12至第二表面14的无障碍的通路。光线8在表面12(即，表面12的平面)处传入光槽10的位置在这里指的是光学端口。
现在看图3，该图更清楚地示出了准直光8通过光学组件2的通路。对图2和3较佳实施例中光学多路复用装置示意性的技术指标包括表A中列出的指标。下表中，信道间距理解成中心至中心间距。即，信道间距是从一个信道的波长范围中心到下一邻接信道的波长范围中心测得的。
                              表A
信道数目                                4
信道波长                                1533～1557
信道间距                                8.0nm±0.2nm
最小隔离度                              35dB
插入损耗(总)                            ＜6dB/信道
光纤类型                                单模，1米引线(pigtail)
工作温度范围                            0～+70℃
根据一个较佳实施例，光学组件高0.225英寸(垂直于图3纸平面)，宽0.425英寸，长0.850英寸。最好准直光的发散不大于约0.15度，准直光进入光学组件2的倾角“C”约5～10度，最佳约6～8度，例如，7度。如上所述，更大的倾角将导致有害的高PDL。倾角更小则要求光学组件2两平行表面12和14之间的距离更大才能在“之”字形光路相邻两点之间获得合适的间距。这样，由光纤4(最好是单模光纤)传播的多色、多波长或多信道光经准直器6准直并引导通过光学组件2第1表面12处的光学端口16，由此通过光学组件2内的光槽10而传播到第二表面14。
在光学端口16处进入光学组件2的光经光槽10传到第二表面14处的信道端口18。装在信道端口18处的滤光器20对于准直光8所包含的某一子波段呈透明。具体说，光22经光学组件2的信道端口18传到后置滤光器23，并再从那里传到同第一信号信道载波相关联的准直器24。特别是，由信道端口18传送的光信号作为去复用信号发送给光纤，最好是单模光纤26。后置滤光器23以非相干方式耦合至滤光器20。在用粘合剂接合或其它组装技术建立罩壳52下部56的表面25时，最好采用自由空间对准，下面再详述。光学组件2开有排气孔43，用于在热固化时排气，之后最好用例如可折卸的螺钉封闭。组装期间，利用经滤光元件20和后置滤光器23传播的合适波长的测试信号实现自由空间对准。为获得合适的带通中心波长而调整后置滤光器的有效光学厚度。其做法是，例如在用粘合剂接合至表面25之前，先相对于滤光元件20调整并固定其位置。这种后置滤光器有利于得到更佳的信号隔离度。因此，可在每个信道端口处使用一个后置滤光器。顺便提一下，为降低成本和复杂性，不必在信号注入光槽的信道端口处使用这种后置滤光器。类似地，在除了该信道端口所需波长以外的全部波长已在前面的(即，上游)信道端口处从多信道光中移去的终端信道端口(例如，这里揭示的用于去复用模式的装置中最下游信道端口，通常也不用后置滤光器。通常用单个高性能滤光元件实现的信号隔离度，较合适的是由前面的信道端口基本上完全移去带外波长来完成。给出这一揭示的好处，本领域的技术人员有能力应用后置滤光器(诸如图2和3实施例中第一信道端口处的后置滤光器23)以适合在此揭示的多路复用装置中的信道端口等。
信道端口18处的滤光器20对于不是滤光器“带内”的波长呈反射。该反射光28从光学组件2第二表面处的滤光器20反射回第一表面12处的第二信道端口30。信道端口30处的干涉滤光器32对一不同于信道端口18处的滤光器20的波长或子波段呈透明。对于稠密信道波分复用应用而言，沿第一表面12和第二表面14线性隔开的每个多信道端口之间的波长分隔，设置成适合从约1527nm到1567nm约40nm的EDFA光谱带宽以内。这样，例如对于应用整个EDFA带宽的四信道系统来说，典型的信道间距为8nm。因此，在信道端口30处，把对应于第二信道的光信号经滤光器32传送到准直器34，并由此传送到光纤承载器36。如同在第一信道端口18处一样，信道端口30处的滤光器32与反射非带内的光。于是，在光学端口16处首次进入光学组件2的准直光8的剩余部分38就从端口30反射回第二表面14处的第三信道端口40。以类似的方式继续这一过程，光在信道端口40处部分通过，且部分被反射或反弹回第一表面12处的第四信道端口42，在那儿又部分通过，部分被反射到第二表面14处的剩余端口44。在每个端口40和42处，光被一相关的滤光器部分反射，并部分传送到相关的准直器，而每个准直器与某条相应的信号载波线或信号检波器或其它目的地通信。剩余端口44最好是某个区域，在该区域剩余光(由信道端口42处的干涉滤光器反射)离开光槽10后被传送到准直器46并传至光纤承载器48。显然，剩余端口44不必位于第二表面14处，而可以位于第一表面12处，例如，代替信道端口42。
所以，被反射的波长沿着在光学组件2中通过光槽10的多点光路按“之”字形方式级联，通过在第一与第二表面12和14处连续的反弹移去每个信道的光信号，直到任何剩余光到达剩余端口44。在较佳实施例中，相当重要的是光在进入、通过和离开光学组件时，只通过空气和单个干涉滤光器，而光路中没有环氧树脂或其它粘合剂。在较佳实施例中，由于所有的滤光元件都处于准直光学器件的Rayleigh范围内，所以每条信道的损耗基本上相同。
尽管在每个信道端口处的干涉滤光器最好对不是该信道端口带内的所有波长都呈反射性，但是在特定的应用中，需要只对在上游信道端口处(即，在先前沿多点光路碰到的信道端口处)未被提取的光信号波长呈反射性。而且，本领域的技术人员将从这一描述中明白，图2的光学多路复用装置同样适用于组合光信号，诸如来自各端口18、30、40、42和44的光信号。这样，剩余端口44和第一与第二表面12与14内的多个信道端口应是输入端口，而光学端口16应是输出端口。于是，应在光槽10中向下游从光学组件2的底部(图3所示)向顶部进行级联。
本领域的技术人员(即，本技术领域中有知识和经验的人员)将会明白，这里揭示的光学多路复用装置是一重大的技术进步。光槽10提供了一条无障碍的光路，而无障碍光路提供了更佳的性能，包括较小的偏振效应。当增大光进入光学组件2的角度时，这样做具有更重大意义。从上述揭示可以理解，可对光隙作出其它合适的实施例。即，不是构成光槽10，例如，可沿从光学组件的一面到另一面的若干个“反弹”或“之”字形光路的一些段的方向钻出一连串通孔(否则在光学组件中形成通孔)。在某些这类实施例中，可把滤光元件经过孔粘合到光学组件。或者，可以简单地在两平行侧之间的光学组件的一个表面的上方形成光隙，此时，信道端口的滤光元件和所使用的任何其它反射元件都能各自从粘合到光学组件特定平行侧相对端延伸到自由端。在有些实施例中，滤光元件像两个有光隙两端互相面对的围栏那样延伸。给出这一揭示的优点，本领域的技术人员显然明白光学组件和光隙的其它合适的结构。
图4示出了图2较佳实施例中干涉滤光器的膜叠层结构。每个信道端口的滤光元件最好有一种高性能的、全电介质的、窄带通干涉滤光器，它在光学基板上用例如溅射或其它合适的淀积技术制成，诸如采用上述Scobey等人专利中提出的技术。载有淀积滤光器的光学基板，其表面最好面向光隙，光隙在光学组件两平行表面的平面之间延伸。滤光器较佳地是一种多腔，更佳地是三腔到五腔的膜叠层涂层，在Fabry-Perot干涉滤光器后面模制，在此可简称为空腔滤光器或干涉滤光器。根据已知的技术，用一更厚的空腔层把两个本身形成有关光波长反射器的电介质薄膜叠层分开。然后反复一次或多次这种结构，以制成一种具有图1所示增强的阻塞作用和改进的带内传输平坦度的滤光器。其净效果是制得的窄带滤光器，可透过带内光而反射带外光。如上所述，还可使用二向色性滤光器。在用上述淀积技术制成的较佳的三腔实施例中，形成的高性能滤光元件，具有优良热稳定性的稠密、稳定的金属氧化物膜叠层。这类多腔滤光器提供的性能特性在商业上能为这里揭示的光学多路复用装置光纤通信应用的稠密信道波分复用所接受。具体说，例如，可实现信道间的低串扰和在给定带宽内有较多数目的信道。腔数过多会对带内波长的传输性甚至带来负面影响，并使光学多路复用装置的生产成本增大到超出商业上可接受的程度。最好对形成滤光器的膜叠层每一交替层(例如，五氧化铌和二氧化硅)的厚度及膜叠层总厚度作精密控制，在滤光器面积上最好在0.01％或0.2nm以内。此外，淀积的膜叠层应有很低的膜吸收和散射，且体积密度接近1。以减少水引起的滤光器偏移。这类超窄多腔带通滤光器具有优良的性能特性，包括：温度与环境稳定性；窄带宽；对所需光信号的高透射率和对其它波长的高反射率(即，高度选择性能透射率)(应用三腔或更多腔的设计尤其如此)；以及较低的成本和较简单的结构。如图4所示，较佳的滤光器是三腔滤光器，其中的“第一腔”85紧接地与光学基板相邻。第二腔86直接叠在第一腔85上，而第三腔87直接叠在第二腔86上。如上所述，承载膜叠层的光学基板53的表面最好面对光槽，从而由滤光器反射的光无需通过基板传播。有关合适的多腔滤光器的进一步叙述见H.A.Macleod著的《薄膜滤光器》(1986年第二版)(由MacMillan出版公司出版)，其所有揭示的内容通过引用包括于此。
在应用多个滤光元件的较佳实施例中，使用了一组匹配的滤光元件，即，光学组件2上使用的每个滤光器对某个子波段呈透明，而该子波段从其特定的或所需的波长子波段变化某个相等的量。这种均一误差然后通过倾斜承载滤光元件的光学组件而得以校正，即，使其相对于光学端口处进入的光束倾斜。这样，当光在光槽中来回反弹时，通过倾斜光学组件2(即，在低面内顺时针或逆时针转动图3中的光学组件2)稍微偏移入射角与反射角，可调整准直光8进入光学组件2的角度。一般，这种调整小于1°，最好小于0.5°。这种倾斜通过改变形成滤光器的膜叠层的有效厚度或光学厚度，补偿了信道端口处所需子波段的匹配变化。这样，用这种方式把诸滤光器组成匹配滤光器组，对光学组件2调整一次就能同时校正所有滤波器的变化。
现在看图5，图2～4示出的实施例有一封闭的罩壳52。具体说，见到的罩壳52包括上部54和下部56。当上下部54与56接合时，其上下凹进部分58和60组成光学组件2在其中定位的腔室62。把光学组件2紧固到罩壳52，以防止光学组件藉螺钉64之类任何已知的紧固装置(见图3)移动。上下部分54和56用螺栓66等已知紧固装置相互牢固紧固起来(图3)。罩壳52最好完全气密密封，至少无空气隙，因空气隙会让污物进入腔室62而影响光学多路复用装置的操作。如上所述，在装置中使用的粘合剂(包括选用于把罩壳上下部分封闭在一起的粘合剂)热固化后，可以封闭排气孔43。从图2还可看出，信道68形成于下部56，大小能容纳光纤承载器并与之密封接合。显然，虽然只在下部56中示出信道，但是信道可形成在上部54或上下部54和56中。信道62可含空气或其它透光气体，也可以真空密封。
从图5和6可更清楚地看出，准直器6像每个其它准直器一样，用一对线垫70与下部56的表面隔开。线垫70沿着下部56的表面与准直器6之间的准直器6表面同轴安置。粘合材料72(如环氧树脂)沿下部56的表面涂覆，线垫70沿下部56在环氧树脂72内定位，并把准直器6装在线垫70上，这样确保了准直器6相对于下部56对准、抬高和平行。环氧树脂72最好用美国马萨诸塞州Billerica的Epoxy Technology，Inc.的生产的Epotek 353TM，或者采用技术人员公知的市售的其它合适的粘合剂。
重要的是，这里揭示的多路复用装置滤光元件要正确对准，以便透过所需子波段的光并准确地反射其它波长。为此，如图3所示，光学组件2的第一与第二表面12和14要制作得尽量靠近且平行。所以，最好用整块的如304不锈钢加工出光学组件，表面12和14相互以不大于约0.02度最好以不大于0.005度的角度发散。为进一步确保多点光路的正确对准，必须以一种准确而精密的方法把干涉滤光器固定到光学组件2。如上所述，承载膜叠层的光学基板的表面是相对于光学组件定位的，其附加优点是可避免膜叠层因光学基板厚度不匀而发生倾斜。参见图7，滤光元件20包括一块平板或单平面的光学基板，它跨于光槽10两端放置并固定至光学组件2的第二表面14，从而大部分跨于光槽10两端悬置。滤光元件20的外缘相对于表面14定位。滤光元件20的表面78承载着构成干涉滤光器的膜叠层120。滤光元件20用粘合剂74粘合至光学组件2。例如，粘合剂可以是上述的Epotek353TM或适于把滤光器20粘到光学组件2的任何其它材料。在粘合剂74内设置或含有垫珠76(为看清楚，已将其大大放大)。
合适的垫珠最好呈球形，直径为20微米或更小，更好是5微米或更小。这类垫珠有市售，例如包括5微米的二氧化硅珠或微球(microsphere)，可向BangsLaboratories(美国印第安那州Fiskins)购买。当把滤光器20压在光学组件2上后，粘合剂74受压和/或位移，直到滤光器20和光学组件2接触到珠76的相对侧。当单层珠76接触到在上、下光槽10的滤光器20和光学组件2时，滤光器20的表面78就平行于光学组件2的第二表面14。珠76最好由二氧化硅或任何其它合适的材料做成。珠76最好是微球其大体均匀的直径在约3微米与20微米之间，更好是5微米。这样，通过在粘合界面使用这种单层的微粒76，且因滤光器承载表面面对光学组件，故滤光器保持与光学组件2的精密表面12和14平行。在某些例示中的实施例中，环氧粘合剂中使用了约5微米直径的二氧化硅微球，其重量占1％或更小。在把分离的滤光元件或其它反射元件粘合到光学组件一侧以建立信道端口和/或多点“之”字形光路的一侧通过光学组件的场合，最好把它们相互略微隔开。在被粘合的元件呈矩形或方形且按在线性阵列中相互邻接的方式被粘合光学组件的实施例中，这样做尤其好。这类并排的元件最好相互之间至少约有0.1mm的间隙或空间，该空间通常应足够大，以基本上防止粘合剂毛细管作用而渗入相邻的反射元件之间的空间。
用这种方式把滤光器装到光学组件2，光路就没有任何将影响光信号的粘合剂(即，照一般的说法，光路中无环氧树脂)。由于滤光器被定位以扩展光槽10且只沿着滤光器外缘施加粘合剂74，故光信号并不通过粘合剂。显然，最好以同样方式把宽带反射器粘合到光学组件2，从而具备同样优点。因此，这里揭示的多路复用装置的较佳实施例实现无环氧树脂的光路及滤光元件与其它反射元件间的精密平行度，这些元件被粘合到光学组件的平行的相对侧，以限定通过光隙的多点“之”字形光路。这对于稠密波分复用获取窄的信道间距显得十分重要，尤其是因为平行度误差随着通过光隙的每次光反弹而累积起来。例如，限定通过光隙的光路反射与选择性反射元件，其平行度的角误差仅为0.02度，但经四次反弹后，会产生0.12nm的通带波长误差。通常，在这里揭示的类型的高性能DWDM装置中，滤光元件的通带约是相邻信道间中心至中心间距的60～70％。因此，尤其对于例如信道间距为2nm的多路复用装置，十分重要的使反射元件的平行度保持在0.02度角误差以内。在这里揭示的较佳实施例中，使用这样精密平行度的高性能滤光器，实现了以前未达到的通带传输准确度。例如，上述Nosu等人提出的装置的性能特性较差，把滤光元件粘合到透明玻璃组件，仅能做到相对侧相互“平行”十分之一度或十分之几度。这种缺乏精密平行度的情况在现有技术装置中是允许的，因为这些装置不使用高性能的滤光器，而且信道的带宽例如达40nm。相反地，如上所述，这里揭示的较佳实施例得到的平行度在小于百分之二度内，更佳是在小于约千分之五度内。这里揭示的光学组件例如用304不锈钢精密制成，限定光槽(或其它光隙结构)的平行相对表面的平行度在小于0.02度更佳地小于0.005度以内。如上所述，信道端口滤光元件单平面光学基板的滤光器承载侧以及粘合到光学组件的任何其他反射元件的涂覆表面最好面对光槽，以限定多点“之”字形光路。因此，光学基板的滤光器与宽带反射器任何微小的不平行度不会对多路复用装置的精密平行度产生不利影响。然而，光学基板(例如图7中滤光元件20的光学基板)的涂覆表面与相对侧表面最好相互平行在约0.1度角楔以内。对滤光元件与任何其它反射元件应用上述的粘合安装技术，用单层微球作为反射元件的涂覆表面与光学组件的精密平行表面间的垫珠，再连同上述的高性能滤光器，可形成这里揭示的性能优异的各种较佳实施例，包括超窄的信道间距(例如，中心至中心间距2nm、1nm甚至更小)。
图8示出另一较佳实施例。在表面14上设置单个可变厚度的多腔干涉滤光元件80，以在信道端口18和40处提供滤光功能。在滤光元件80的单块光学基板上延伸的膜叠层，在信道端口18和40位置处具有不同的光学厚度。滤光器80的光学厚度最好从上到下连续可变(见图8)。最好，膜叠层厚度基本上呈线性变化。除非另有规定或从内容可清楚看出，应当理解，说到连续可变滤光元件80的厚度是指其光学厚度。因此，沿其长度的不同位置上，它对不同的子波段呈透明。具体说，图8实施例中，滤光元件80在信道端口18处与在端口40处对不同的子波段呈透明。滤光器80在信道端口18处对于准直光8中包含的一个子波段呈透明。像示于图3的实施例那样，光22的这个第一子波段经信道端口18传到准直器24和单模光纤26。信道端口18处的连续滤光器80对在该位置处该滤光器非“带内”的波长作反射。由在第一信道端口18处的连续滤光器80把光28再经光槽反射回去而射在表面12的平面内的宽带高反射器81上，在那里，它经光槽进一步沿光路38被反射到表面14平面内的信道端口40。在信道端口40处，连续的、可变厚度的多腔干涉滤光器80对不同于信道端口18处的波长或子波段呈透明。滤光器80把在那里未透射的剩余光再经光槽10反射回第一表面12处的反射器83，它接着把所有光波长反射回表面14处的剩余端口44。在Scobey的第5,583,683号美国专利中，更全面地叙述了适用于图8的实施例的可变厚度滤光器，其整个揭示内容通过引用包括于此。
图9示出另一较佳实施例，除了第一表面12承载单个整体的宽带高反射元件82而不是图8实施例的分开的反射器81、83外，其它与图8的一样，反射器82在第一表面12处把来自第一信道端口18的反射光28作为剩余光38反射回信道端口40处的光学组件2的第二表面14，未被信道端口40透射的波长于是被反射回第一表面12处的反射器82，在那里反射回第二表面14处的剩余端口44。因此，剩余光沿着多端口光路交替地从干涉滤光器与反射器82反弹而级联。
图10是一个较佳实施例。可选地设置剩余端口44的端帽84，以防止光在该端口处透出光学组件。另外，可将端帽84设置在任一信道端口处，而且最好是可拆卸的，从而通过在其位置处加接滤光器、反射器或其它元件而提供进一步的扩展。
在上述诸实施例中显见，根据应用情况和设计参数，信道端口数量可以多于或少于四个。特别是一种例如从多信道光纤干线有选择地移去单条信道的滤光器分接头实施例，它可以包括一个信号信道端口，该端口包括滤光元件(可选用后置滤光器)，把该元件固定到跨越光槽的光学组件。其余的多信道光将经光槽反射(一次或多次)回干线。而且如上所述，多路复用装置可以双向工作。在例如图10实施例的双向模式中，可通过信道端口40注入一条信道而通过信道端口42注入另一信道。信道可通过信道端口18和30移去。在这种模式中，如果无光在端口44处进入，则可去除滤光元件42并无不良结果。即，若经由光学端口16馈入光槽10的多信道光8只有要在信道端口18和30处移去的两条信道(每个端口一条)，则在较佳的高性能实施例中，基本上没有信号要沿着“之”字形光路向下游传播到超过信道端口30而到达信道端口42。因此，无需在端口42处反射光。在信道端口42处注入的信号传送到信道端口40，在那里该信号在与信道端口40处注入的信号一起反射回到信道端口30。来自端口40与42的多路复用光离开信道端口42沿着光路通过光槽10向上游传送，最送传到光学端口16，并根据上述原理由此传到干线4。因为配有选择性透光滤光元件的每个信道端口反射其它波长，所以可以沿光槽以任何所需的序列设置进、出信道。这样，不一定把信道注入光槽的所有信道端口位于光槽的一端，而将信道传出光槽的所有信道端口位于另一端(例如参照图10刚讨论的那个实施例)。另外，可以相互设置进、出信道端口以提供足够的设计灵活性和性能好处。根据这一揭示内容和各种较佳实施例的讨论，本领域的技术人员能根据本发明设计其它单向与双向多路复用装置。
在这里揭示的多路复用装置的特定实施例中，光学组件的热膨胀系数同粘合到光学组件的滤光元件与其它反射元件(有的话)中使用的光学基板的热膨胀系数相匹配。采用的光学组件随温度变化的胀缩率同滤光元件光学基板的胀缩率相等或接近相等，大大提高了多路复用装置的耐用性。即，通过匹配光学组件与滤光元件的热膨胀系数，可避免二者之间粘合界面的伸张应力与压缩应力。在特定的较佳实施例中，光学组件与光学基板的热膨胀系数之差小于约10×10-6/℃，更佳是小于5×10-6/℃。本领域的技术人员将理解，光学组件的热膨胀系数必须选择得能获得其它必要或期望的材料特性，诸如，可焊性，等等。在这方面，多路复用装置的光学组件与罩壳最好具有匹配的热膨胀系数。当然，对于罩壳与光学组件选用同一种材料是很容易实现这一点的，在一个十分好的实施例中，光学基板是从Schott Glas Werke(德国Mainz)购买的光学玻璃WG320，热膨胀系数约为9.1×10-6/℃。这种较佳的光学玻璃通常与由304不锈钢做成的光学组件一起使用，它们的热膨胀系数之差约为8×10-6/℃。对于3mm×5mm和2mm厚的滤光元件而言，在100℃温度范围内，这一差值在光学组件的粘合界面造成的最大线性膨胀差值只有约4微米。根据这里揭示的多路复用装置的较佳实施例，该差值完全在滤光元件、粘合剂和光学组件的弹性范围内，允许这一小小的线性膨胀差值，甚至在延长的服务寿命内亦不出现明显的粘合剂劣化。即，如上所述，光学组件与光学基板的热膨胀系数的接近匹配基本上减小或消除了滤光元件与光学组件间粘合界面的由热造成的应力，提高了多路复用装置的长期耐用性。根据这里揭示的特定多路复用装置的实施例，光学基板的热膨胀系数全部或部分抵消了膜叠层固有的波长热漂移，而膜叠层用于构成滤光元件的Fabry-Perot干涉滤光器。光学基板响应于温度变化而使膜叠层发生伸展(或收缩)，完全或部分抵消了膜叠层因这种温度变化而导致的折射率变化和体积畸变。
显然，根据上述讨论，在不背离本发明实际范围和精神的情况下，可对这里详述的光学多路复用装置作出各种更改和增添，而所有这类更改和增添都包含在下述的权利要求书内。

Claims (20)

1.一种用于多信道准直光的光学多路复用装置，其特征在于以组合方式包括：
具有第一与第二表面的光学组件，所述第一表面处于第一平面内而所述第二表面处于第二平面内，所述第二平面与第一平面间隔且平行，在所述第一与第二平面间限定一光隙；
与所述光隙作光通信的透光光学端口装置；
包括选择性透光的第一滤光元件的信道端口，所述第一滤光元件连接至所述光学组件的所述第一平面；及
连接至所述光学组件的所述第二平面的反射元件，所述光学端口、第一滤光元件和反射元件协同限定所述通过所述光隙的多点“之”字形光路的至少一部分。
2.如权利要求1所述的光学多路复用装置具有至少一个第二信道端口，它包括连接至所述光学组件的选择性透光的第二滤光元件，其特征在于，第一信道端口把一准直光信道注入所述光隙，而所述第二信道端口从所述光隙传出一准直光信道。
3.如权利要求1所述的光学多路复用装置，其特征在于在第一平面内进一步包括，固定至所述光学组件的所述第一表面的连续可变滤光元件，在沿所述多点“之”字形光路的不同点处对不同的子波段选择性透光，所述第一信道端口的所述第一滤光元件是所述连续可变滤光元件的第一区域。
4.如权利要求1所述的光学多路复用装置，其特征在于所述反射元件是一种宽带反射器。
5.如权利要求4所述的光学多路复用装置，其特征在于，所述宽带反射器是一种在所述第二平面内延伸到所述多点“之”字形光路多个点的整体的反射元件。
6.如权利要求1所述的光学多路复用装置，其特征在于，所述反射元件是所述第二信道端口的所述第二滤光元件，它对不同于所述第一滤光元件子波段选择性透光。
7.如权利要求6所述的光学多路复用装置，其特征在于还包括：第三信道端口，该端口包括固至所述光学组件的选择性透光第三滤光元件，它在第一平面内邻近所述第一滤光元件；及第四信道端口，该端口包括固定至所述光学组件的选择性透光第四滤光元件，它在第二平面内邻近所述第二滤光元件。
8.如权利要求1所述的光学多路复用装置，其特征在于还包括与所述光隙作光通信的非选择性透光的剩余端口装置。
9.如权利要求8所述的光学多路复用装置，其特征在于还包括一阻止光透过所述剩余端口的不透光端帽。
10.如权利要求1所述的光学多路复用装置，其特征在于，所述第一信道端口还包括进一步隔离通过所述第一滤光元件的带内传输的后置滤光器，把所述后置滤光器非相干光耦合至所述第一滤光元件。
11.如权利要求1所述的光学多路复用装置，其特征在于，所述光学端口与传送多信道光的光波导干线进行光通信，且至少一个信道端口对于某一选定的多信道光的波长子波段与光波导线进行光通信。
12.如权利要求1所述的光学多路复用装置，其特征在于所述该信道端口与一红外光检测器进行光通信。
13.如权利要求1所述的光学多路复用装置，其特征在于所述滤光元件包括做在光学基板上的一种Fabry-perot干涉滤光器膜叠层，所述光学组件的热膨胀系数基本上等于所述光学基板的热膨胀系数。
14.如权利要求1所述的光学多路复用装置，其特征在于，所述光隙是一条通过不透光的直线形光学组件的光槽。
15.一种用于多信道准直光的光学多路复用装置，其特征在于，以组合方式包括：
具有第一与第二表面的光学组件，所述第一表面处于第一平面内面所述第二表面处于第二平面内，所述第二平面与第一平面间隔且平行，在所述第一与第二平面之间限定一光隙；
与所述光隙作为通信的透光光学端口装置；
若干第一侧信道端口，每个所述端口包括一位于所述第一平面内的粘合到所述光学组件的所述第一表面的选择性透光滤光元件；及
若干第二侧信道端口，每个所述端口包括一位于所述第二平面内的粘合到所述光学组件的所述第二表面的选择性透光滤光元件，所述第一侧与第二侧信道端口共同在它们之间限定一条通过所述光隙的多点“之”字形光路。
16.一种用于多信道准直光的光学多路复用装置，其特征在于，以组合方式包括：
具有第一与第二表面的光学组件，所述第一表面位于第一平面内而所述第二表面位于第二平面内，所述第二平面与第一平面间隔且平行，在所述第一与第二平面间限定一光隙；
与所述光隙作为通信的透光光学端口装置；
由粘合到所述光学组件的所述第一表面的连续可变滤光元件的线性间隔位置限定的多个信道端口，所述连续可变滤光元件在每个间隔位置处对于不同的子波段选择性透光；及
粘合到所述光学组件的所述第二平面内整体的宽带反射元件，所述连续可变滤光元件与所述整体带反射元件共同在它们之间限定一条通过光隙的多点“之”字形光路。
17.如权利要求16所述的光学多路复用装置，其特征在于至少一个所述信道端口进一步包括一后置滤光器，后者非相干光耦合至所述连续可变滤光元件的有关位置。
18.如权利要求16所述的光学多路复用装置，其特征在于每个所述信道端口进一步包括一后置滤光器，后者非相干光耦合至所述滤光元件，且多个所述信道端口不含所述后置滤光器。
19.如权利要求16所述的光学多路复用装置，其特征在于每个所述滤光元件包括一做在光学基板的Farby-Perot干涉滤光器膜叠层，所述光学组件的热膨胀系数基本上等于所述光学基板的热膨胀系数。
20.一种光纤通信系统，其特征在于组合有：
传送多信道光的光纤干线；
具有第一与第二表面的光学组件，所述第一表面位于第一平面而所述第二表面位于第二平面内，所述第二平面与第一平面间隔且平行，在所述第一与第二平面间限定一光隙；
透光光学端口装置，用于在所述光隙与所述光纤干线间作双向光通信；
若干第一侧信道端口，各个所述端口包括一第一平面内的粘合至所述光学组件的所述第一表面的选择性透光滤光元件；
若干第二侧信道端口，每个所述端口包括一第二平面内的粘合至所述光学组件的所述第二表面的选择性透光滤光元件；所述第一侧与第二侧信道端口共同在它们之间限定通过所述光隙的多点“之”字形光路的至少一部分，其中，每个所述多信道端口向所述光隙注入一准直光信道，且每个所述多信道端口从所述光隙传送出一准直光信道。
CN98105212A 1997-02-14 1998-02-16 配有精密光学组件的多路复用装置 Pending CN1207502A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/800,693 US5859717A (en) 1997-02-14 1997-02-14 Multiplexing device with precision optical block
US08/800693 1997-02-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1207502A true CN1207502A (zh) 1999-02-10

Family

ID=25179118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98105212A Pending CN1207502A (zh) 1997-02-14 1998-02-16 配有精密光学组件的多路复用装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5859717A (zh)
EP (1) EP0859251A1 (zh)
JP (1) JPH10339825A (zh)
KR (1) KR19980071360A (zh)
CN (1) CN1207502A (zh)
AU (1) AU719757B2 (zh)
BR (1) BR9800612A (zh)
CA (1) CA2229302A1 (zh)
ID (1) ID19915A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102333484A (zh) * 2009-02-27 2012-01-25 贝克曼考尔特公司 具有正交激光入射的荧光检测仪器
CN103487890A (zh) * 2013-09-10 2014-01-01 浙江同星光电科技有限公司 一种小型化wdm波分复用器
CN104142536A (zh) * 2014-08-26 2014-11-12 福州百讯光电有限公司 一种自由空间光学组件的双基片固定装置及其方法
CN108732686A (zh) * 2018-05-30 2018-11-02 中科光电集团有限公司 一种局域网波分复用器及其制造方法
CN113031171A (zh) * 2021-02-07 2021-06-25 新化县新天地精细陶瓷有限公司 光纤多路连接器陶瓷内封装壳体系统及加工工艺
CN114815027A (zh) * 2021-01-29 2022-07-29 波若威科技股份有限公司 光学装置
WO2024051288A1 (zh) * 2022-09-09 2024-03-14 华为技术有限公司 双向光组件以及光模块

Families Citing this family (84)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3682746B2 (ja) * 1997-07-28 2005-08-10 富士通株式会社 光デバイス
US6269202B1 (en) * 1997-10-10 2001-07-31 Dicon Fiberoptics, Inc. Highly temperature stable filter for fiberoptic applications and system for altering the wavelength or other characteristics of optical devices
US6075632A (en) * 1997-11-26 2000-06-13 Hewlett-Packard Company Optical noise monitor
US6381049B1 (en) * 1997-12-15 2002-04-30 Ditech Corporation Multi-port optical multiplexer element
JP3767842B2 (ja) * 1998-11-02 2006-04-19 ローム株式会社 双方向の光通信用モジュール
GB9828330D0 (en) * 1998-12-22 1999-02-17 Northern Telecom Ltd Dielectric optical filter network
US6118912A (en) * 1999-01-05 2000-09-12 Chorum Technologies, Inc. Apparatus for holding and tuning a thin-film optical assembly
GB2346750B (en) * 1999-02-09 2001-01-10 Marconi Comm Ltd Communications system
CA2361133A1 (en) 1999-02-23 2000-09-08 Jds Uniphase Corporation Hybrid wavelength selective optical router and switch
US6493484B1 (en) * 1999-03-30 2002-12-10 The Regents Of The University Of California Optical add/drop filter for wavelength division multiplexed systems
WO2000070380A1 (fr) * 1999-05-14 2000-11-23 Fujitsu Limited Dispositif optique, appareil de station terminale et systeme de multiplexage par repartition en longueur d'onde
US6201908B1 (en) * 1999-07-02 2001-03-13 Blaze Network Products, Inc. Optical wavelength division multiplexer/demultiplexer having preformed passively aligned optics
US6407838B1 (en) * 1999-07-21 2002-06-18 Luxn, Inc. Reconfigurable multi-add/drop module for optical communications
JP3383942B2 (ja) 1999-08-02 2003-03-10 Ｈｏｙａ株式会社 Ｗｄｍ光学フィルター用ガラス基板、ｗｄｍ光学フィルター、ｗｄｍ用光合分波器
JP3107304B1 (ja) 1999-08-10 2000-11-06 株式会社オハラ 光フィルター用ガラスセラミックス及び光フィルター
WO2001013151A1 (en) * 1999-08-13 2001-02-22 Corning Incorporated Segmented thin film add/drop switch and multiplexer
CA2346973A1 (en) 1999-08-23 2001-03-01 Optical Coating Laboratory, Inc. Hybrid optical add/drop multiplexing devices
JP3399883B2 (ja) 1999-08-30 2003-04-21 株式会社オハラ 光フィルター用ガラス及び光フィルター
US6304383B1 (en) * 1999-09-17 2001-10-16 Corning Incorporated Controlled stress thermal compensation for filters
WO2001057570A1 (en) * 2000-02-07 2001-08-09 Corning Incorporated Segmented thin film add/drop switch and multiplexer
US6418250B1 (en) * 2000-02-28 2002-07-09 Corning Incorporated Apparatus and method of making a blockless optical multiplexing device
AU2001234652A1 (en) * 2000-02-28 2001-09-12 Corning Incorporated Apparatus and method of making a blockless optical multiplexing device
US6407376B1 (en) * 2000-03-03 2002-06-18 Axsun Technologies, Inc. Optical channel monitoring system with self-calibration
US20040032661A1 (en) * 2000-04-28 2004-02-19 Kazuro Kikuchi Optical dispersion compensating device and optical dispersion compensating method using the device
US6560389B2 (en) * 2000-05-22 2003-05-06 Alps Electric Co., Ltd. Beam-splitting/coupling apparatus having frame holding optical filter
US6580845B1 (en) 2000-08-11 2003-06-17 General Nutronics, Inc. Method and device for switching wavelength division multiplexed optical signals using emitter arrays
JP3650591B2 (ja) * 2000-08-21 2005-05-18 古河電気工業株式会社 光結合モジュールの光軸修正方法
US6404958B1 (en) 2000-10-31 2002-06-11 Digital Optics Corp. Intergrated optical coupler
US6542659B2 (en) * 2000-12-01 2003-04-01 Axsun Technologies, Inc. Optical spectrum analyzer with beam switch array
US6823103B2 (en) * 2000-12-15 2004-11-23 Lightwave Microsystems Corporation Optical devices for controlling insertion loss
JP2002196181A (ja) * 2000-12-25 2002-07-10 Nippon Sheet Glass Co Ltd レンズ機能付き光ファイバおよびその製造方法
CN1239933C (zh) * 2001-03-19 2006-02-01 卡佩拉光子学公司 一种光学装置
US6625346B2 (en) 2001-03-19 2003-09-23 Capella Photonics, Inc. Reconfigurable optical add-drop multiplexers with servo control and dynamic spectral power management capabilities
US6636654B2 (en) 2001-03-30 2003-10-21 Optical Research Associates Programmable optical switching add/drop multiplexer
US20040012871A1 (en) * 2001-06-12 2004-01-22 Satoru Yoshihara Multi-layer film filter-use substrate glass and multi-layer film filter
US7031610B2 (en) * 2001-06-13 2006-04-18 Jds Uniphase Corporation Diffraction-compensated integrated WDM
US6750969B2 (en) * 2001-07-27 2004-06-15 Gigabit Optics Corporation System and method for optical multiplexing and/or demultiplexing
US7203421B2 (en) * 2001-09-28 2007-04-10 Optical Research Associates Littrow grating based OADM
US6571033B2 (en) 2001-09-28 2003-05-27 Corning Incorporated Optical signal device
TW499584B (en) * 2001-11-08 2002-08-21 Delta Electronics Inc Wavelength division multiplexer and method of wavelength division
GB2382244A (en) * 2001-11-15 2003-05-21 Marconi Optical Components Ltd Add-drop multiplexer with MEMs (Micro-Electro-Mechanical) tunable filters
US20030215240A1 (en) * 2002-04-03 2003-11-20 Grann Eric B. Optical WDM with single mode tolerance and low profile
US20030206688A1 (en) * 2002-05-03 2003-11-06 Hollars Dennis R. Miniature optical multiplexer/de-multiplexer DWDM device
EP1367029A3 (en) * 2002-05-27 2004-03-24 Central Glass Company, Limited Glass for wavelength division multiplexing optical filter
JP2004013113A (ja) * 2002-06-11 2004-01-15 Sumitomo Electric Ind Ltd 光信号処理器
US7058251B2 (en) * 2002-06-12 2006-06-06 Optical Research Associates Wavelength selective optical switch
US6941073B2 (en) * 2002-07-23 2005-09-06 Optical Research Associates East-west separable ROADM
US6836590B2 (en) * 2002-07-26 2004-12-28 Oplink Communications, Inc. Optical subassembly with port configuration
KR20040016406A (ko) * 2002-08-15 2004-02-21 호야 가부시키가이샤 광 모듈
US20040067014A1 (en) * 2002-10-04 2004-04-08 Hollars Dennis R. Miniature optical multiplexer/de-multiplexer DWDM device, and method of aligning components thereof
US7787723B2 (en) * 2002-11-11 2010-08-31 Cube Optics Ag Support element for mounting optical elements and method of producing such a support element
US7522790B1 (en) * 2002-12-20 2009-04-21 Raytheon Company Optical communications system with selective block/add capability of an optical channel
DE10307763B4 (de) * 2003-02-14 2005-06-09 Infineon Technologies Ag Elektro-optisches Modul zum Senden und/oder Empfangen optischer Signale mindestens zweier optischer Datenkanäle
US7072540B1 (en) 2003-04-22 2006-07-04 Raytheon Company Method of assembling a multiplexer/demultiplexer apparatus to account for manufacturing variations in the thin-film optical filters
US8639069B1 (en) 2003-06-30 2014-01-28 Calient Technologies, Inc. Wavelength dependent optical switch
US7254293B1 (en) 2003-06-30 2007-08-07 Calient Networks, Inc. Wavelength routing optical switch
JP2005150269A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Canon Inc チャンバ装置、半導体製造装置、およびデバイス製造方法
WO2006002104A2 (en) * 2004-06-21 2006-01-05 Mangrove Systems, Inc. Small form factor pluggable module providing passive optical signal processing of wavelength division multiplexed signals
US20060133742A1 (en) * 2004-12-17 2006-06-22 Ruegg Eugen H Universal multi-port optical block assembly with configurable optical port
US7085038B1 (en) * 2005-01-28 2006-08-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Apparatus having a photonic crystal
US20060291858A1 (en) * 2005-01-31 2006-12-28 Lou Xin S Bi-directional compound-WDM fiberoptic system architecture with redundancy protection for transmission of data, voice and video signals
US8182433B2 (en) * 2005-03-04 2012-05-22 Endosense Sa Medical apparatus system having optical fiber load sensing capability
US8075498B2 (en) 2005-03-04 2011-12-13 Endosense Sa Medical apparatus system having optical fiber load sensing capability
WO2007014125A2 (en) * 2005-07-22 2007-02-01 Tessera North America Optical wavelength division coupler and associated methods
US8894589B2 (en) 2005-08-01 2014-11-25 Endosense Sa Medical apparatus system having optical fiber load sensing capability
US8048063B2 (en) 2006-06-09 2011-11-01 Endosense Sa Catheter having tri-axial force sensor
US8567265B2 (en) 2006-06-09 2013-10-29 Endosense, SA Triaxial fiber optic force sensing catheter
US7440163B1 (en) 2006-11-22 2008-10-21 Alliance Fiber Optic Products, Inc. Compact passive module for erbium and other fiber amplifiers
US8538210B2 (en) * 2007-02-01 2013-09-17 Alliance Fiber Optic Products, Inc. Micro free-space WDM device
US8157789B2 (en) * 2007-05-24 2012-04-17 Endosense Sa Touch sensing catheter
US8622935B1 (en) 2007-05-25 2014-01-07 Endosense Sa Elongated surgical manipulator with body position and distal force sensing
US8298227B2 (en) * 2008-05-14 2012-10-30 Endosense Sa Temperature compensated strain sensing catheter
WO2012142588A1 (en) 2011-04-14 2012-10-18 Endosense S.A. Compact force sensor for catheters
US8731403B2 (en) 2012-02-07 2014-05-20 Ii-Vi Incorporated Multicast optical switch
KR101389131B1 (ko) * 2012-05-25 2014-05-27 주식회사 엑스엘 광다중화 장치
EP3447942B1 (en) 2013-08-26 2022-10-05 Commscope Technologies LLC Wave division multiplexer arrangement for small cell networks
DE102015210215A1 (de) * 2015-06-02 2016-12-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optischer Filter, optische Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen einer Eigenschaft einer Substanz unter Verwendung eines derartigen optischen Filters
US10234344B2 (en) * 2016-02-04 2019-03-19 Ofs Fitel, Llc Compact multicore fiberoptic device for sensing components of force
CN107078807A (zh) * 2016-12-13 2017-08-18 索尔思光电（成都）有限公司 多通道光发射器及其制造和使用方法
US10551569B2 (en) * 2017-02-02 2020-02-04 Alliance Fiber Optic Products, Inc. Wavelength-division multiplexing optical assembly with multiple collimator sets
CN111684337B (zh) * 2018-02-09 2022-04-26 三菱电机株式会社 光合分波器的制造方法
US10725245B2 (en) * 2018-12-16 2020-07-28 Hewlett Packard Enterprise Development Lp High-density fabric systems interconnected with multi-port aggregated cables
US11347003B2 (en) * 2020-10-19 2022-05-31 Cisco Technology, Inc. Coupling multiple optical channels using a Z-block
US11927804B2 (en) * 2022-03-04 2024-03-12 Corning Research & Development Corporation Wavelength division multiplexing device with passive alignment substrate

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54103055A (en) * 1978-01-31 1979-08-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Spectrometer
IT1109751B (it) * 1978-01-31 1985-12-23 Nippon Telegraph & Telephone Moltiplatore e demultiplatore ottico
US4768849A (en) * 1986-09-15 1988-09-06 Hicks Jr John W Filter tap for optical communications systems
JPH02277008A (ja) * 1989-04-19 1990-11-13 Fujitsu Ltd 波長多重光伝送装置
US5099114A (en) * 1989-04-28 1992-03-24 Nippon Telegraph & Telephone Corporation Optical wavelength demultiplexer
US5583683A (en) * 1995-06-15 1996-12-10 Optical Corporation Of America Optical multiplexing device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102333484A (zh) * 2009-02-27 2012-01-25 贝克曼考尔特公司 具有正交激光入射的荧光检测仪器
CN102333484B (zh) * 2009-02-27 2014-07-16 贝克曼考尔特公司 具有正交激光入射的荧光检测仪器
CN103487890A (zh) * 2013-09-10 2014-01-01 浙江同星光电科技有限公司 一种小型化wdm波分复用器
CN104142536A (zh) * 2014-08-26 2014-11-12 福州百讯光电有限公司 一种自由空间光学组件的双基片固定装置及其方法
CN104142536B (zh) * 2014-08-26 2017-05-17 福州百讯光电有限公司 一种自由空间光学组件的双基片固定装置及其方法
CN108732686A (zh) * 2018-05-30 2018-11-02 中科光电集团有限公司 一种局域网波分复用器及其制造方法
CN114815027A (zh) * 2021-01-29 2022-07-29 波若威科技股份有限公司 光学装置
CN113031171A (zh) * 2021-02-07 2021-06-25 新化县新天地精细陶瓷有限公司 光纤多路连接器陶瓷内封装壳体系统及加工工艺
WO2024051288A1 (zh) * 2022-09-09 2024-03-14 华为技术有限公司 双向光组件以及光模块

Also Published As

Publication number Publication date
AU5388898A (en) 1998-08-20
ID19915A (id) 1998-08-20
US5859717A (en) 1999-01-12
CA2229302A1 (en) 1998-08-14
EP0859251A1 (en) 1998-08-19
JPH10339825A (ja) 1998-12-22
KR19980071360A (ko) 1998-10-26
AU719757B2 (en) 2000-05-18
BR9800612A (pt) 1999-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1207502A (zh) 配有精密光学组件的多路复用装置
US5583683A (en) Optical multiplexing device
US6167171A (en) Cascading optical multiplexing device
US6201908B1 (en) Optical wavelength division multiplexer/demultiplexer having preformed passively aligned optics
US6198857B1 (en) Add/drop optical multiplexing device
EP1004907B1 (en) Optical wavelength demultiplexer
US6008920A (en) Multiple channel multiplexer/demultiplexer devices
US6751373B2 (en) Wavelength division multiplexing with narrow band reflective filters
US20020057868A1 (en) Compact optical multiplexer/demultiplexer
US6341040B1 (en) Multi-plate comb filter and applications therefor
WO2001086848A1 (en) Optical wavelength division multiplexer and de-multiplexer
JP2001281493A (ja) 波長分波合波モジュール
US6574049B1 (en) Optical interleaver and de-interleaver
JP2000131542A (ja) 光送受信モジュール
US20030090763A1 (en) Echelle grating interleaver
US6891994B2 (en) Micro optical design for DWDM interleavers with narrow channel spacing
JPH11190809A (ja) 合分波器
EP0710870B1 (en) Amorphous-silicon pedestal liquid crystal light valve and method for producing same
CN1138377C (zh) 可单侧零度角上下载的波分复用／解复用及光分插复用器件
CN1140971C (zh) 可双侧零度角上下载的波分复用／解复用及光分插复用器件
MXPA98001251A (en) Multiplex device with precision optic block
MXPA98005195A (en) Optical multiplex devices disposed encasc
JP2006084745A (ja) 光合分波器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication