CN1481101A - 光分插复用器 - Google Patents

Abstract

一种光分插复用器由一输入/输出部，一下载部及一上传部组成一三端口器件。输入/输出部包括一双光纤插针，一与其相对应的第一耦合透镜和一滤光片，其中双光纤插针内的两根光纤分别作为光信号的输入端与输出端。下载部和上传部各包括一耦合透镜和一单光纤插针，安装在插针内的光纤分别作为下载端和上传端。光信号自输入端发出，经第一透镜耦合后，指定的波长光信号通过滤波片，进入第二耦合透镜并自下载端输出；而上传端则输入指定波长的光信号经第三透镜耦合后，通过滤波片，再由第一透镜耦合后由输出端输出。

Description

光分插复用器

【技术领域】

本发明涉及一种应用在光通信系统中的光无源器件，尤其是关于一种分插复用器用于从密集波分复用(DWDM)系统的多波长信号中下载指定波长光信号，或者将指定波长光信号上传到密集波分复用系统中，构成新的多波长信号。

【背景技术】

密集波分复用(DWDM)是目前最有效的光纤通信扩容技术之一。它可利用一光纤同时传输多个不同波长的光信道，使得通信容量扩大十几倍甚至几百倍，以适应人类社会对于信息需求的急剧增长。以密集波分复用为基本技术的光网络需要在特定一节点对指定波长光信号进行下载或上传，实现这种功能的器件就是光分插复用器。

美国专利第5,822,095号和第5,926,300号分别揭露了一现有的光分插复用技术。其中，第5,822,095号是采用两个环形器，并在两者之间插入一个固定波长滤波器，以实现光分插复用功能；第5,926,300号同样是采用两个环形器，并在两者之间插入光栅、光隔离器件，以实现相同的功能。光栅、光隔离器、环形器等通常都是由多个光学零件组成，用它们构成光分插复用器，势必使得结构复杂，价格昂贵，且器件体积过大。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种只需一个滤波组件便可实现光分插复用功能的光分插复用器。该光分插复用器由以往的输入、输出、下载、上传四个端口减少至输入/输出、下载、上传三个端口，以简化光分插复用器，降低器件成本，减小体积。

实现本发明目的的光分插复用器，由一输入/输出部，一下载部及一上传部组成一三端口器件。输入/输出部包括一双光纤插针，一与其相对应的第一耦合透镜及一光路上的滤光片，其中双光纤插针内的两根光纤分别作为光信号的输入端与输出端；下载部和上传部各包括一耦合透镜和一单光纤插针，其中安装在插针内的光纤分别作为下载端和上传端。光信号自输入/输出端口发出且经第一耦合透镜耦合后，指定的波长光信号通过滤波片，进入第二耦合透镜并自下载端输出；而上传端则输入指定波长的光信号且经第三耦合透镜，通过滤波片后，由第一透镜耦合，并自输出端发出。

与现有技术相比较，本发明减少了光学器件的数量仍然能够实现光分插复用功能，同时由于光从输入光纤到输出光纤需经过的组件减少，使得光分插复用器的光学性能也得以提高。

综上所述，本发明光分插复用器的优点在于，制造工艺简单，组装便捷，且因组件的减少使得成本降低，体积减小，因此更好的适应了现代通信网络的发展对传输器件的需求。

【附图说明】

图1是本发明光分插复用器的立体视图。

图2是图1所示光分插复用器沿II-II的剖面视图。

图3是本发明光分插复用器的光路示意图。

【具体实施方式】

请参照图1，本发明光分插复用器10包括一输入/输出部100、一下载部200，一上传部300及一容置部400。输入/输出部100输入包括指定波长的光信号并输出上传新信号的光波长信号，下载部200下载指定的光波长信号并输出，上传部300输入指定波长的特定光信号并上传。

请参照图2及图3，输入/输出部100包括一第一光纤插针110、一第一耦合透镜120、一滤光片500。该第一光纤插针110为一双光纤插针，其中插有两根光纤101，102，其一端面(未标注)倾斜约8度的斜面，以提高回波损耗。该第一耦合透镜120为一自聚焦透镜(GRIN LENS)，与第一光纤插针110同轴设置，且与插针110相对应的一端面(未标注)与第一光纤插针倾斜约8度的端面平行，以提高回波损耗。第一光纤插针110内的光纤101、102相对于透镜120的光轴对称放置且紧密相邻，且两光纤的端面与第一光纤插针110的倾斜面齐平。滤光片500紧贴在透镜120的另一端面上并以环氧树脂胶固定。该光纤插针110、透镜120及滤光片500收容在一玻璃套筒130内并由粘胶固定。该玻璃套筒130上又套加一金属套筒140以起到进一步保护的作用。

滤波片500透射中心波长为λ1的光信号，并反射其他波长的光信号。

下载部200及上传部300置于输入/输出部100的另一侧。

下载部200包括一第二光纤插针210及一第二耦合透镜220，该第二耦合透镜220也是一个自聚焦透镜，与第二光纤插针210相邻且对正。一光纤201插入在第二光纤插针210内且与第二耦合透镜220的光轴对准，其光纤端面与第二光纤插针210的端面齐平。被下载的光信号自第二耦合透镜220耦合进入光纤201，从而实现下载信号的功能。

上传部300包括一第三光纤插针310及一第三耦合透镜320。一光纤302插入第三插针310内且与第三耦合透镜320的光轴对准，光纤302端面与第三插针310的端面齐平。被上传的信号从光纤302输入后进入第三耦合透镜320，令其耦合至滤波器500上，即起到上传信号的功能。

该光分插复用器10的光路传输如图3所示：光纤101连接密集波分复用光纤输入端，由光纤101输入的密集波分复用多波长(λ₁～λ_n)光经第一耦合透镜120之后成为一小角度出射光线(通过耦合透镜的光束会略有偏折，一般偏折角度为1.88度)，该出射光线中与中心波长λ₁不同的光信号被反射并再经第一耦合透镜120耦合后进入光纤102，光纤102连接密集波分复用的节点；该出射光线中与中心波长λ₁相同的波长信号通过滤光片500并经第二透镜220耦合进下载光纤201，光纤201为指定波长λ₁信号的下载端口；光纤302是指定波长λ₁信号的上传端口，由光纤302输出的光波经第三透镜320透射为一小角度出射光线，然后通过滤光片500并经过第一透镜120耦合进光纤102，接入密集波分复用光纤输出线路。因为指定波长信号λ₁将会按一定角度从滤波器500中射出，接着进入下载部200的第二耦合透镜220，为了保证从第二耦合透镜220发出的光正好落在光纤201的入射端面，下载部200需较输入/输出部100以一定角度偏置。同理为了使上传光在射入滤波器500后能够上传直通光的返回光路，上传部300的位置也要较输入/输出部100成相应角度偏置。以上组件的配合实现了载有指定波长信号λ₁的上下载。

根据光路可逆原理，本发明中的下载部200和上传部300之间可以相互切换，即下载端口201也可以做为上传端口上传信号，上传端口302也可以做为下载端口下载信号。这种切换功能的实现需要其它光学组件配合，如光开关。

请再参看图1，容置部400内部开设有一个相互贯通的呈字母“Y”形状的通道(图未示出)，光分插复用器10组成元件安装于其中。其上插置有固持套筒410，420及430。每个套筒上开设有多个孔405。该三固持套筒410，420及430所设置的位置满足前文所提到的光路传输中上传、下载部与输入/输出部之间的偏置关系，因此只要将输入/输出部100与上传、下载部200、300分别插入容置部400的固持套筒410、420、430内，接着自孔405点入焊料焊接固定，即可准确定位上传、下载部与输入/输出部之间的安装位置。

Claims (10)

1.一种光分插复用器，其包括一输入部，一输出部，一上载部，一下载部及一滤波片，该输入部与输出部位于滤波片的一侧，该上载部及下载部位于滤波片的另一侧，其特征在于：该输入部与输出部共用一第一双光纤插针及与之相对正的第二耦合透镜，该上载部包括一第二耦合透镜和与之相对正的第二光纤插针，该下载部包括一第三耦合透镜和与之相对正的第三光纤插针。

2.如权利要求1所述的光分插复用器，其特征在于该第一双光纤插针中插有两根光纤，分别作为光信号的输入端口与输出端口。

3.如权利要求1所述的光分插复用器，其特征在于第二光纤插针中插有一根光纤，作为指定波长信号的下载端口。

4.如权利要求1所述的光分插复用器，其特征在于第三光纤插针中插有一根光纤，作为指定波长信号的上传端口。

5.如权利要求2所述的光分插复用器，其特征在于第一双光纤插针中的两根光纤相对于第一耦合透镜的光轴对称放置且紧密靠近。

6.如权利要求1所述的光分插复用器，其特征在于其中的耦合透镜是自聚焦耦合透镜。

7.如权利要求1所述的光分插复用器，其特征在于滤波元件紧贴在第一耦合透镜的表面。

8.如权利要求1所述的光分插复用器，其特征在于其中第一耦合透镜的光轴与第二、第三耦合透镜的光轴之间分别形成一夹角。

9.如权利要求1所述的光分插复用器，其特征在于该三端口器件收容于一个容置体内。

10.如权利要求9所述的光分插复用器，其特征在于该容置体内部开设有一个相互贯通的呈字母“Y”形状的通道，该通道外部连接有第一、第二、第三固持套筒，其中输入部及输出部安装于第一固持套筒中，上载部及下载部分别安装于第二、第三固持套筒中。

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