CN1264971A - 单侧零度角上下载波分复用/解复用及光分插复用器件 - Google Patents

Abstract

单侧零度角上下载波分复用/解复用及光分插复用器件,包括光纤列阵准直组件、平行平面晶体组件、λ/4零级波片、全反射镜面以及由多块平行四边形棱镜组成的狭窄平行平面波导;信号零度角入射窄带滤光片,带宽不变、光程短、耦合效率高、插入损耗低,可增加复用和解复用波长信息数目;本器件可构成多个波分复用/解复用集成化模块、光分插复用集成化模块,广泛应用于光通讯领域。

Description

单侧零度角上下载波分复用/解复用及光分插复用器件

本发明属于光通讯领域，特别适合于密集波分复用(DWDM)光纤通信网。

为了满足信息通信网上信息传输流量急剧增长的需要，建立密集波分复用D-WDM光纤通信网，已是通信领域最为关注的重大课题。密集波分复用D-WDM光纤通信网需要研制许多器件和设备，其中最基础的器件是光学波分复用器。目前可采用波导光栅、光纤光栅、波长窄带滤光片等方法研制成波分复用器，前两种方法工艺复杂、价格昂贵。用波长窄带滤光片构成的光学波分复用器件，性能稳定可靠、工艺较简单、价格也比较便宜。用窄带滤光片构成的光学波分复用器的方法也较多，一般都是采用非零度角反射式上、下载波长信息光，见美国E-TEK公司和加拿大JDS公司产品目录。此类产品有的通过两片平行平面玻璃上、下反射，小角度入射到窄带滤光片上，双侧上、下载，其光程长，导致耦合效率低、插入损耗大，同时会导致窄带滤光片的带宽展宽；有的通过双光纤融合入射到窄带滤光片来上、下载波长信息光，研制成解复用器，但工艺较复杂。

本发明的目的在于提供一种单侧零度角上下载波分复用/解复用及光分插复用器件，其核心部件是由多个平行四边形偏振棱镜组成的狭窄平行平面波导，可构成单侧零度角上下载波分解复用器件、单侧零度角上下载波分复用/解复用器件以及单侧上下载光分插复用器，在这些器件中，信号光零度角上、下载，缩短信号光上下载光程、提高耦合效率、减少插入损耗、各上下载波长信号光均匀度改善，并严格保持窄带滤光片的带宽不变；本发明另一目的是构筑集成化的多个波分复用/解复用器件和光分插复用集成模块，以减小器件体积。

实现本发明的单侧零度角上下载波分解复用器件，由光纤列阵准直组件、波长窄带滤光片构成，其特征在于它还包括狭窄平行平面波导、平行平面晶体组件和宽带λ/4零级波片，

(1)狭窄平行平面波导由n-1块45°角平行四边形棱镜组成，平行四边形棱镜两两之间斜面互相完全贴合、斜面即贴合面上镀有宽带偏振膜，各平行四边形棱镜互相贴合后所形成的上下底面为平行平面，

(2)所述平行平面晶体组件由四块长方形平行平面晶体和两片波片组成，排列顺序为：第一块长方形平行平面晶体、第一片波片、第二块长方形平行平面晶体、第二片波片、上下重叠的第三块和第四块长方形平行平面晶体，其中第一片波片为宽带λ/2波片、第二片波片一半为宽带λ/2波片、另一半为与宽带λ/2波片厚度相同的平行平面玻璃基片，

(3)所述狭窄平行平面波导一侧第一块平行四边形棱镜第一斜面位置由近及远对应光纤上下载主通道设置平行平面晶体组件和光束准直器，狭窄平行平面波导该侧其余部分紧密贴合一块宽带λ/4零级波片、在宽带λ/4零级波片外侧贴合一块全反射镜面或者镀一层宽带全反射膜；狭窄平行平面波导另一侧贴合宽带λ/4零级波片、在宽带λ/4零级波片外侧依序贴合λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片、再设置1×n光纤列阵准直组件，λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片与1×n光纤列阵准直组件中各光束准直器位置对应，

上述所有宽带λ/2波片、宽带λ/4零级波片，其λ为第n/2片窄带滤光片波长，各波片位置均与光路垂直。

所述的单侧零度角上下载波分解复用器件，其进一步的特征在于：

(1)所述平行平面晶体组件中，所有平行平面晶体材料完全相同，第一块和第二块长方形平行平面晶体尺寸相同；第三块和第四块长方形平行平面晶体亦尺寸相同、但晶轴方向互相上下对称，

(2)所述平行平面晶体组件和狭窄平行平面波导的位置关系是：平行平面晶体组件中e光的偏振方向和狭窄平行平面波导中P光的偏振方向完全重合，平行平面晶体组件中O光的偏振方向和狭窄平行平面波导中S光的偏振方向完全重合。

(3)所述宽带λ/2波片和宽带λ/4零级波片对λ₁和λ_n的插入损耗小于-30dB，λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片位置与狭窄平行平面波导中平行四边形棱镜斜面的偏振膜中心位置对应。

上述的单侧零度角上下载波分解复用器件，还可构成可控下载形式，其特征在于：

(1)所述狭窄平行平面波导由n块45°角平行四边形棱镜组成，

(2)在所述狭窄平行平面波导朝向窄带光片一侧贴合的宽带λ/4零级波片和λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片之间垂直插入可控移动的全反射镜M₁、M₂…M_n，其移动由控制机构操作，构成可控下载的波分解复用器，

(3)所述1×n光纤列阵准直组件加长为1×(n+1)光纤列阵准直组件。

上述的单侧零度角上下载波分解复用器件，可以构成多个解复用的集成化模块，其特征在于所述光束准直器改为m×1一维光纤列阵准直组件、所述光纤列阵准直组件为m×n二维光纤列阵准直组件、所述平行平面晶体组件为m组平行平面晶体组件叠置，构成狭窄平行平面波导的各平行四边形棱镜高度相应加大m-1倍、所述各波长窄带滤光片、宽带λ/4零级波片、全反镜面或宽带全反射膜相应尺寸加大m-1倍，构成集成化的m个波分解复用模块。

实现本发明的单侧零度角上下载波分复用/复解用器件，由光纤列阵准直组件、波长窄带滤光片构成，其特征在于它还包括狭窄平行平面波导、平行平面晶体组件、宽带λ/4零级波片和宽带3λ/4零级波片。

(1)狭窄平行平面波导由n-1块45°角平行四边形棱镜组成，平行四这形棱镜两两之间斜面互相贴合、斜面即贴合面上镀有宽带偏振膜，各平行四边形棱镜互相贴合后所形成的上下底面为平行平面，

(2)所述平行平面晶体组件由四块长方形平行平面晶体和两片波片组成，排列顺序为：第一块长方形平行平面晶体、第一片波片、第二块长方形平行平面晶体、第二片波片、上下重叠的第三块和第四块长方形平行平面晶体，其中第一片波片为宽带λ/2波片、第二片波片一半为宽带λ/2波片、另一片为与宽带λ/2波片厚度相同的平行平面玻璃基片，

(3)所述狭窄平行平面波导一侧第一块平行四边形棱镜第一斜面位置由近及远对应光纤上下载主通道设置第一块平行平面晶体组件和光束准直器，狭窄平行平面波导该侧其余部分紧密贴合一块宽带λ/4零级波片、在宽带λ/4零级波片外侧贴合一块全反射镜面或者镀一层宽带全反射膜；狭窄平行平面波导另一侧贴合宽带λ/4零级波片、在宽带λ/4零级波片外侧依序贴合λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片、在各窄带滤光片外贴合宽带3λ/4零级波片、再依次设置第二块平行平面晶体组件和1×n光纤列阵准直组件，λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片与1×n光纤列阵准直组件中各光束准直器位置对应，

上述所有宽带λ/2波片、宽带λ/4零级波片和宽带3λ/4零级波片，其λ为第n/2片窄带滤光片波长，各波片位置均与光路垂直。

所述的单侧零度角上下载波分复用/解复用器件，其进一步的特征在于：

(1)所述平行平面晶体组件中，所有平行平面晶体材料完全相同，第一块和第二块长方形平行平面晶体尺寸相同；第三块和第四块长方形平行平面晶体亦尺寸相同、但晶轴方向互相上下对称，

(2)所述平行平面晶体组件和狭窄平行平面波导的位置关系是：平行平面晶体组件中e光的偏振方向和狭窄平行平面波导中P光的偏振方向完全重合，平行平面晶体组件中O光的偏振方向和狭窄平行平面波导中S光的偏振方向完全重合，

(3)所述宽带λ/2波片、宽带λ/4零级波片和宽带3λ/4零级波片对λ₁和λ_n的插入损耗小于-30dB，λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片位置与狭窄平行平面波导中平行四边形棱镜斜面的偏振膜中心位置对应。

上述的单侧零度角上下载波分复用/解复用器件，也可以构成m个复用/解复用集成化模块，其特征在于所述光束准直器可为m×1一维光纤列阵准直组件、所述光纤列阵准直组件为m×n二维光纤列阵准直组件、所述第一块平行平面晶体组件和第二块平行平面晶体组件均为m组平行平面晶体组件叠置，构成狭窄平行平面波导的各平行四边形棱镜高度相应的加大m-1倍、所述各波长窄带滤光片、宽带λ/4零级波片、宽带3λ/4零级波片、全反射镜面或宽带全反射膜相应尺寸加大m-1倍，构成集成化的m个波分复用/解复用模块。

实现本发明的单侧上下载光分插复用器，由前述的可控下载形式的单侧零度角上下载波分解复用器件和所述的单侧零度角上下载波分复用/解复用器件上下叠置集成化形成，但

(1)上层可控下载形式的单侧零度角上下载波分解复用器中：

A.构成狭窄平行平面波导的各平行四边形棱镜高度加大一倍，

B.以偏振棱镜代替第二块平行平面晶体组件，所述偏振棱镜由45°角平行四边形棱镜与其上、下两等腰直角三角棱镜贴合组成，贴合面镀有宽带偏振膜；

(2)下层的单侧零度角上下载波分复用/解复用器件中，

A.取消第一块平行平面晶体组件和光束准直器，

B.1×n光纤列阵准直组件加长为1×(n+1)光纤列阵准直组件，与上层1×(n+1)光纤列阵准直组件集成为2×(n+1)二维光纤列阵准直组件，

C.相应增加第二块平行平面晶体组件长度，

D.狭窄平行平面波导共用上述(1)-A，

E.将上述(1)-B的偏振棱镜下端置入第二块平行平面晶体组件和狭窄平行平面波导之间、对正1×(n+1)光纤列阵准直组件中第n+1光束准直器位置，

F.在狭窄平行平面波导正对偏振棱镜位置贴合宽带λ/2波片，

G.将各宽带滤光片外贴合的宽带3λ/4零级波片改为λ/4零级波片。

本发明单侧零度角上下载波分复用/解复用及光分插复用器件，避免了光信号小角度入射波长窄带滤光片时所引入的带宽展宽、光程长、耦合效率低、插入损耗大、串话增加等缺点，从而使波长间隔可以进一步细分，增加上、下载波长信息光路数目，本器件还可以构成集成化的m个波分复用模块，可广泛应用于光通信领域。

图1为单侧零度角上下载波分解复用器件示意图。

图2为构成狭窄平行平面波导的平行四边形棱镜示意图。

图3为平行平面晶体组件示意图。

图4为单侧零度角可控下载波分解复用器件示意图。

图5为单侧零度角上下载波分复用/解复用器件示意图。

图6为单侧上下载光分插复用器示意图。

图7为构成图6光分插复用器上层的单侧零度角可控下载波分解复用器示意图。

图8为构成图6光分插复用器下层的单侧零度角上下载波分复用器示意图。

图9为图7和图8中的偏振棱镜示意图。

以下对附图进行解释，以进一步理解本发明。

图1所示的单侧零度角上下载波分解复用器，其核心部件是由n-1块45°角平行四边形棱镜组成的狭窄平行平面波导III，还包括光束准直器I、平行平面晶体组件II、由n个光束准直器构成的1×n光纤列阵准直组件IV、宽带λ/4零级波片、全反射镜面M以及n片波长窄带滤光片λ₁、λ₂、…λ_n。

构成狭窄平行平面波导的平行四边形偏振棱镜，由图2所示。其中，边长AB＝FE＝BC＝ED＝d₀，d₀为上、下载波长信号光的间距，∠FAB＝∠FEB＝45°，两平面FD和AC之间的厚度为d，d愈小愈好，以稍大于在波导中传输的波长信号光束直径为最佳。两平行平面四边形斜面相互完全贴合，其上镀一层对所有通光波长的宽带偏振膜PM，该偏振膜对P光和S光的偏振度须满足通信要求。平行四边形宽度h，以集成多少个复用/解复用器而定，若集成m个，两间距为d₀，则h＞md₀，m＝1，2，…。具体数值由系统装配而定。该狭窄平行平面传输波导III两侧贴合λ/4波片和中心波长为λ₁，λ₂，…λ_n(n＝2，4，8，16…)的窄带滤波片。其λ/4波片为宽带零级波片，λ选择与第n/2信号光的波长相同。适当选取n值，它对λ₀、λ_n中心波长的误差很小，其系统完全可以满足通信系统要求。

上述图中平行平面组件II结构和原理，见图3。它是由四块长方形平行平面晶体C₁，C₂，C₃，C₄和两片波片W₁，W₂组成，准直光束进入第一块长方形平行平面晶体C₁后，分成o光和e光，o光束直通穿过晶体C₁，e光向上偏斜传输，在晶体C₁输出表面上，相对于o光垂直向上位移Δ距离，然后e光和o光平行传输。第一片W₁为λ/2波片，将输入光束中的o光变成e光，e光变成o光。进入第二块长方形平行平面晶体C₂内部，上面的o光束直穿过晶体C₂，而e光向下偏斜传输，在晶体C₂输出表面上，相对于上面o光，垂直向下位移2Δ距离。然后，两束光平行传输。第二片波片W₂是由上下两部分组成的，上半片为宽带零级λ/2波片，下半片为与波片厚度相等的平行平面玻璃基片K。因此，将上半部分的o光变成为e光。而下半部分的e光仍然为e光，全部变为e光平行传输。第三块和第四块长方形平行平面晶体C₃和C₄是上下厚度完全相同的两块同类晶体。但晶轴方向互相上下对称，两晶体下上表面完全切合。上半部分的e光垂直进入晶体C₃内部，向下偏斜到接近上部晶体的下表面切合平面，从输出表面垂直射出。而下半部e光垂直进入下半部晶体C₄内部，向上偏斜到接近下半部晶体的上表面切合平面，从输出表面垂直射出。因此，上下两e光束，完全靠近为一束e光平行传输。也就是说，该平行平面晶体组件II使得来自光纤的随机偏振的准直光束，变成了完全线偏振的准直e光束。

图1所示的零度角一侧下载的波分解复用器。在狭窄平行平面波导III一侧，紧密贴合一块宽带零级的λ/4波片和全反射镜面M，或在宽带零级的λ/4波片的外侧镀一层宽带全反射膜，则全部波长信号光从平行平面波导另一侧下载，其下载基本原理如下：从光纤下载λ₁，λ₂，…λ_n波长信号光为随机偏振信号光，经过光束准直器I变成准平行光束，通过晶体组件II后，所有的波长信号光都变成为完全线偏振e光。晶体中e光偏振面与平行平面传输波导中P光的偏振面完全重合，晶体中o光与波导中S光的偏振面完全重合。来自光纤的准平行光束垂直进入平行平面传输波导，穿过传输波导中的第一个偏振膜中心，通过宽带零级λ/4波，垂直入射在中心波长为λ₁的窄带滤光片上，λ₁信号光完全垂直下载。其他波长信号光在λ₁窄带滤光片表面完全反射，第二次垂直通过同一块零级λ/4波片，由P光变成S光，在平行平面波导中的第一个偏振膜上全反射，传送到第二个偏振膜，向上全反射，通过宽带零级λ/4波片，并垂直入射在全反射镜面M上，在M表面完全反射，第二次垂直通过同一块零级λ/4波片，由S光变成P光，直接穿过第二个偏振膜，通过宽带零级λ/4波片，垂直入射在λ₂窄带滤光片上，下载λ₂波长信号光。…，以此类推，对λ₃，λ₄，…λ_n波长信号光逐个下载。各下载的波长信号光可直接经过光纤列阵准直组件IV，分别耦合到输出光纤中。

图4所示的单侧零度角可控上载波分解复用器件与图1所示单侧零度角下载波分解复用器件的不同之处在于狭窄平行平面III长度加长为n块平行四边形棱镜，1×n光纤列阵准直组件加长为1×(n+1)光纤列阵准直组件，但其最主要的特点还在于宽带零级λ/4波片和窄带滤光片之间严格垂直插入一片可控移动的全反射镜M₁，M₂，…M_n。需要从光纤主通道下载某波长信号光时，就将在相应的波长窄带滤光片之前的全反射镜片M_i移开，让该波长信号光λ_i通过窄带滤光片下载。若不需要下载的波长信号光，就将在相应波长窄带滤光片之前，严格垂直插入一片全反射镜片M_i。让该波长信号光λ_i仍然在平行平面波导III中传输。最后就将不需要下载的所有波长信号光通过最后一条光学通道进入准直耦合组件I输出的最后一个准直耦合通道重新上载到光纤主通道上传输。

零度角一侧上下载的波分复用/解复用器。如图5所示。与图1不同之处，是在光纤列阵准直组件IV和窄带滤光片之间，放置一片宽带3λ/4零级波片和第二块平行平行面晶体组件V，让各波长信号光从各自的窄带滤光片下载后，通过宽带零级3λ/4波片，仍为e偏振光，再经过第二块平行平面晶体组件V，将完全线偏振光恢复成随机偏振光，进入由各自的光束准直器构成的1×n光纤列阵准直器件I，到输出端口。波长信号光从各自的相应波长端口上载复用时，该波分复用/解复用器的复用原理如下：以中心波长为λ₃的信号光为例加以说明，该信号光从λ₃窄带滤光片光学通道接入、通过光纤列阵准直组件I变为准直平行光束，通过第二块平行平面晶体组件V变成完全线偏振e光，再垂直经过宽带零级3λ/4波片，λ₃窄带滤光片和宽带有λ/4波片，在狭窄平行平面传输波导III内为P偏振光，直穿过第3个偏振膜，再通过宽带零级λ/4波片，垂直入射在全反射镜面M上，在其表面产生全反射，再第二次经过同一片λ/4波片，变成S光。在第3个偏振膜上全反射，再经过第2个偏振膜上全反射，通过λ/4波片，垂直入射在λ₂的窄带滤光片上，在其表面产生全反射，第二次经同一片λ/4波片，变成P光，直穿过第2个偏振膜，再通过宽带零级λ/4波片，垂直入射在全反射镜面M上，在其表面全反射，再第二次通过同一片λ/4波片，变成S光，在第2个偏振膜上全反射，再经过第1个偏振膜上全反射，通过λ/4波片，垂直入射在λ₁窄带滤光片上，在其表面全反射，第二次经过同一片λ/4波片，变成P光，最后直穿过第1个偏振膜，进入晶体组件II后恢复成随机偏振光，复用到光纤主干通信网上传输。以此类推，其他λ_n，…λ₂，λ₁波长信息分别从相应的端口接入，输入到平行平面传输波导III中按照上述过程传输，则全部波长信息可上载复用到光纤主干通信网上传输。

单侧上下载光分插复用器如图6所示。光分插复用器的基本功能是有选择地下载通往本地的波长信号光，同时，上载由本地发往下一个节点的波长信息。它可由可控下载的波分解复用器和波分复用器组成集成模块，共用狭窄平行平面波导和光纤列阵准直组件。图6所示8个波长信息的光分插复用器，其结构为上下两层，上层为单侧可控下载解复用器，如图7所示，其结构和原理与图4基本相同，下层为单侧上载的复用器，如图8所示，其结构和原理与图5基本相同，所不同的是窄带滤光片和平行平面晶体之间放置一片零级的λ/4波片，而不是零级的3λ/4波片，这样导致全部波长信息从右侧复用上载到光纤主通道上，图6中上下层共用的狭窄平行平面波导高度稍大于2d₀，d₀为光纤之间的间距。上下层共用的光纤列阵准直组件应为9×2二维光纤列阵，上一排光纤列阵是可控解复用器的波长信息下载光路端口，下一排光纤列阵是复用器中波长信息上载光路端口，波长信号光进入平行平面波导中，要向右传送，故平行平面晶体组件II和窄带滤光片之间，放置宽带零级的λ/4波片。所有的波长信息复用上载到光纤主通道，经全反射镜片M全反射，直穿偏振膜和宽带零级λ/2波片，进入特殊偏振棱镜B，入射在偏振棱镜B的下面一层偏振膜，向上全反射到上面一层偏振膜，将由本地发往下一个节点的全部波长信息复用到上层主通道上，与上层可控未下载的波长信息一起，耦合到输出光纤主通道上传输。

图9为偏振棱镜B的设计图。它是由上下两等腰直角三角棱镜和平行四边形棱镜组成，∠CAB为45°，CD和AB平面为宽带偏振膜，其偏振度为所有的波长信息应满足通信系统的要求，等腰直角三角棱镜宽度及直角边长度均为L，L与图2所示d₀相等。

Claims (8)

1.一种单侧零度角上下载波分解复用器件，由光纤列阵准直组件、波长窄带滤光片构成，其特征在于它还包括狭窄平行平面波导、平行平面晶体组件和宽带λ/4零级波片，

(1)狭窄平行平面波导由n-1块45°角平行四边形棱镜组成，平行四边形棱镜两两之间斜面互相完全贴合、斜面即贴合面上镀有宽带偏振膜，各平行四边形棱镜互相贴合后所形成的上下底面为平行平面，

(2)所述平行平面晶体组件由四块长方形平行平面晶体和两片波片组成，排列顺序为：第一块长方形平行平面晶体、第一片波片、第二块长方形平行平面晶体、第二片波片、上下重叠的第三块和第四块长方形平行平面晶体，其中第一片波片为宽带λ/2波片、第二片波片一半为宽带λ/2波片、另一半为与宽带λ/2波片厚度相同的平行平面玻璃基片，

(3)所述狭窄平行平面波导一测第一块平行四边形棱镜第一斜面位置由近及远对应光纤上下载主通道设置平行平面晶体组件和光束准直器，狭窄平行平面波导该侧其余部分紧密贴合一块宽带λ/4零级波片、在宽带λ/4零级波片外侧贴合一块全反射镜面或者镀一层宽带全反射膜；狭窄平行平面波导另一侧贴合宽带λ/4零级波片、在宽带λ/4零级波片外侧依序贴合λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片、再设置1×n光纤列阵准直组件，λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片与1×n光纤列阵准直组件中各光束准直器位置对应，

上述所有宽带λ/2波片、宽带λ/4零级波片，其λ为第n/2片窄带滤光片波长，各波片位置均与光路垂直。

2.如权利要求1所述的单侧零度角上下载波分解复用器件，其特征在于：

(1)所述平行平面晶体组件中，所有平行平面晶体材料完全相同，第一块和第二块长方形平行平面晶体尺寸相同；第三块和第四块长方形平行平面晶体亦尺寸相同、但晶轴方向互相上下对称，

(2)所述平行平面晶体组件和狭窄平行平面波导的位置关系是：平行平面晶体组件中e光的偏振方向和狭窄平行平面波导中P光的偏振方向完全重合，平行平面晶体组件中O光的偏振方向和狭窄平行平面波导中S光的偏振方向完全重合。

(3)所述宽带λ/2波片和宽带λ/4零级波片对λ₁和λ_n的插入损耗小于-30dB，λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片位置与狭窄平行平面波导中平行四边形棱镜斜面的偏振膜中心位置对应。

3.如权利要求1或2所述的单侧零度角上下载波分解复用器件，其特征在于：

(1)所述狭窄平行平面波导由n块45°角平行四边形棱镜组成，

(2)在所述狭窄平行平面波导朝向窄带光片一侧贴合的宽带λ/4零级波片和λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片之间垂直插入可控移动的全反射镜M₁、M₂…M_n，其移动由控制机构操作，构成可控下载的波分解复用器，

(3)所述1×n光纤列阵准直组件加长为1×(n+1)光纤列阵准直组件。

4.如权利要求1或2所述的单侧零度角上下载波分解复用器件，其特征在于所述光束准直器改为m×1一维光纤列阵准直组件、所述光纤列阵准直组件为m×n二维光纤列阵准直组件、所述平行平面晶体组件为m组平行平面晶体组件叠置，构成狭窄平行平面波导的各平行四边形棱镜高度相应加大m-1倍、所述各波长窄带滤光片、宽带λ/4零级波片、全反镜面或宽带全反射膜相应尺寸加大m-1倍，构成集成化的m个波分解复用模块。

5.一种单侧零度角上下载波分复用/复解用器件，由光纤列阵准直组件、波长窄带滤光片构成，其特征在于它还包括狭窄平行平面波导、平行平面晶体组件、宽带λ/4零级波片和宽带3λ/4零级波片。

(1)狭窄平行平面波导由n-1块45°角平行四边形棱镜组成，平行四这形棱镜两两之间斜面互相贴合、斜面即贴合面上镀有宽带偏振膜，各平行四边形棱镜互相贴合后所形成的上下底面为平行平面，

(2)所述平行平面晶体组件由四块长方形平行平面晶体和两片波片组成，排列顺序为：第一块长方形平行平面晶体、第一片波片、第二块长方形平行平面晶体、第二片波片、上下重叠的第三块和第四块长方形平行平面晶体，其中第一片波片为宽带λ/2波片、第二片波片一半为宽带λ/2波片、另一片为与宽带λ/2波片厚度相同的平行平面玻璃基片，

(3)所述狭窄平行平面波导一侧第一块平行四边形棱镜第一斜面位置由近及远对应光纤上下载主通道设置第一块平行平面晶体组件和光束准直器，狭窄平行平面波导该侧其余部分紧密贴合一块宽带λ/4零级波片、在宽带λ/4零级波片外侧贴合一块全反射镜面或者镀一层宽带全反射膜；狭窄平行平面波导另一侧贴合宽带λ/4零级波片、在宽带λ/4零级波片外侧依序贴合λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片、在各窄带滤光片外贴合宽带3λ/4零级波片、再依次设置第二块平行平面晶体组件和1×n光纤列阵准直组件，λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片与1×n光纤列阵准直组件中各光束准直器位置对应，

上述所有宽带λ/2波片、宽带λ/4零级波片和宽带3λ/4零级波片，其λ为第n/2片窄带滤光片波长，各波片位置均与光路垂直。

6.如权利要求5所述的单侧零度角上下载波分复用/解复用器件，其特征在于：

(1)所述平行平面晶体组件中，所有平行平面晶体材料完全相同，第一块和第二块长方形平行平面晶体尺寸相同；第三块和第四块长方形平行平面晶体亦尺寸相同、但晶轴方向互相上下对称，

(2)所述平行平面晶体组件和狭窄平行平面波导的位置关系是：平行平面晶体组件中e光的偏振方向和狭窄平行平面波导中P光的偏振方向完全重合，平行平面晶体组件中O光的偏振方向和狭窄平行平面波导中S光的偏振方向完全重合，

(3)所述宽带λ/2波片、宽带λ/4零级波片和宽带3λ/4零级波片对λ₁和λ_n的插入损耗小于-30dB，λ₁、λ₂…λ_n窄带滤光片位置与狭窄平行平面波导中平行四边形棱镜斜面的偏振膜中心位置对应。

7.如权利要求5或6所述的单侧零度角上下载波分复用/解复用器件，其特征在于所述光束准直器可为m×1一维光纤列阵准直组件、所述光纤列阵准直组件为m×n二维光纤列阵准直组件、所述第一块平行平面晶体组件和第二块平行平面晶体组件均为m组平行平面晶体组件叠置，构成狭窄平行平面波导的各平行四边形棱镜高度相应的加大m-1倍、所述各波长窄带滤光片、宽带λ/4零级波片、宽带3λ/4零级波片、全反射镜面或宽带全反射膜相应尺寸加大m-1倍，构成集成化的m个波分复用/解复用模块。

8.一种单侧上下载光分插复用器，由权利要求3所述的单侧零度角上下载波分解复用器件和权利要求6所述的单侧零度角上下载波分复用/解复用器件上下叠置集成化形成，但

(1)上层权利要求3所述的单侧零度角上下载波分解复用器中：

A.构成狭窄平行平面波导的各平行四边形棱镜高度加大一倍，

B.以偏振棱镜代替第二块平行平面晶体组件，所述偏振棱镜由45°角平行四边形棱镜与其上、下两等腰直角三角棱镜贴合组成，贴合面镀有宽带偏振膜；

(2)下层权利要求6所述的单侧零度角上下载波分复用/解复用器件中，

A.取消第一块平行平面晶体组件和光束准直器，

B.1×n光纤列阵准直组件加长为1×(n+1)光纤列阵准直组件，与上层1×(n+1)光纤列阵准直组件集成为2×(n+1)二维光纤列阵准直组件，

C.相应增加第二块平行平面晶体组件长度，

D.狭窄平行平面波导共用上述(1)-A，

E.将上述(1)-B的偏振棱镜下端置入第二块平行平面晶体组件和狭窄平行平面波导之间、对正1×(n+1)光纤列阵准直组件中第n+1光束准直器位置，

F.在狭窄平行平面波导正对偏振棱镜位置贴合宽带λ/2波片，

G.将各宽带滤光片外贴合的宽带3λ/4零级波片改为λ/4零级波片。

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