CN208421305U - 一种波分复用组件及波分复用器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种波分复用组件及波分复用器件。该波分复用组件包括一腔体，腔体两侧包括相对设置的开口；腔体一侧的开口处包括反射镜和光传输端口，光传输端口用于输入或输出至少两个波长的光束；腔体另一侧的开口处包括平行排列的至少两个滤光片，每个滤光片用于透射预设波长的光束，反射预设波长之外的光束；经过滤光片入射到腔体内的光束，经过滤光片和反射镜反射后，由光传输端口输出。本实用新型实施例提供的波分复用组件，通过在腔体两侧的开口处分别设置滤光片和反射镜，腔体内的空气作为光的传输路径，光传输端口内外都是空气，省去了实心棱镜结构和棱镜表面镀膜的过程，可以有效降低波分复用组件的成本，有利于大规模生产。

Description

一种波分复用组件及波分复用器件

技术领域

本实用新型实施例涉及波分复用技术，尤其涉及一种波分复用组件及波分复用器件。

背景技术

波分复用技术(wavelength-division multiplexing，简称WDM)，可将两种或两种以上波长的光载波信号在发送端经复用器汇合在一起并耦合到同一根光纤中进行传输。在接收端，经解复用器将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。波分复用技术大大提高了光纤通信的容量，成为建设大容量传输网络的最好方式。

按照通道间隔的不同，波分复用可以分为稀疏波分复用(CWDM)和密集波分复用(DWDM)，CWDM的信道间隔为20nm，DWDM的信道间隔从0.2到1.2nm。随着技术发展，小体积的紧凑型稀疏波分复用器(CCWDM)得到发展，并可以集成在光有源器件中。现有技术中，CCWDM包括一个棱镜，在一个面镀上反射膜和增透膜，滤光片胶粘于另一面，进行解复用时，合光从镀增透膜的位置射入，多个波长的光从滤光片位置射出。由于要在棱镜的同一面上镀两种不同的膜，膜交界面要清晰、狭窄，导致棱镜成本高，不利于大规模生产。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种波分复用组件及波分复用器件，以降低波分复用组件的成本，更利于大规模生产。

第一方面，本实用新型实施例提供一种波分复用组件，包括：

一腔体，所述腔体两侧包括相对设置的开口；

所述腔体一侧的开口处包括反射镜和光传输端口，所述反射镜的反射面朝向所述腔体内侧，所述光传输端口用于输入或输出至少两个波长的光束；

所述腔体另一侧的开口处包括平行排列的至少两个滤光片，每个所述滤光片用于透射预设波长的光束，反射预设波长之外的光束；

经过所述滤光片入射到所述腔体内的光束，经过所述滤光片和所述反射镜反射后，由所述光传输端口输出。

可选的，所述腔体的开口截面形状为矩形；

所述滤光片沿所述矩形的长边方向排列；

所述反射镜和所述滤光片的宽度大于所述矩形内框短边的长度。

可选的，所述反射镜和所述滤光片胶接于所述腔体的开口侧壁。

可选的，还包括防尘片，设置于所述腔体的光传输端口处，所述防尘片两面镀有增透膜。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种波分复用器件，用于实现光波分复用，包括如上所述的波分复用组件，还包括：

至少两个光源，所述光源与所述滤光片一一对应设置，所述光源发出的光经过所述滤光片形成的透射光发射到所述光传输端口输出，或

所述光源发出的光经过所述滤光片形成的透射光由所述反射镜和所述滤光片反射后到所述光传输端口输出。

可选的，每个所述光源的参数完全相同。

可选的，还包括：

第一准直模块，设置于所述光传输端口的光路上；

至少两个第二准直模块，每个所述第二准直模块设置于所述光源和所述滤光片之间，且位于每个所述光源和所述滤光片的光路上。

第三方面，本实用新型实施例还提供一种波分复用器件，用于实现光波分解复用，包括如上所述的波分复用组件，还包括：

至少两个光电探测器，所述光电探测器与所述滤光片一一对应设置，所述光传输端口输入的合光束经过所述滤光片形成的透射光输出到所述光电探测器，或

所述光传输端口输入的合光束经过所述滤光片和所述反射镜反射后到达所述滤光片，经所述滤光片透射输出到所述光电探测器；

其中，所述合光束包括至少两个波长的光。

可选的，每个所述光电探测器的参数完全相同。

可选的，还包括：

第三准直模块，设置于所述光传输端口的光路上；

至少两个第四准直模块，每个所述第四准直模块设置于所述光电探测器和所述滤光片之间，且位于每个所述滤光片和所述光电探测器的光路上。

本实用新型实施例提供一种波分复用组件，用于实现光波分复用或解复用的功能，该波分复用组件包括一腔体，腔体两侧包括相对设置的开口；腔体一侧的开口处包括反射镜和光传输端口，反射镜的反射面朝向腔体内侧，光传输端口用于输入或输出至少两个波长的光束；腔体另一侧的开口处包括平行排列的至少两个滤光片，每个滤光片用于透射预设波长的光束，反射预设波长之外的光束；经过滤光片入射到腔体内的光束，经过滤光片和反射镜反射后，由光传输端口输出。通过在腔体两侧的开口处分别设置滤光片和反射镜，腔体内的空气作为光的传输路径，光传输端口内外都是空气，省去了实心棱镜结构和棱镜表面镀膜的过程，可以有效降低波分复用组件的成本，有利于大规模生产。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种波分复用组件的结构示意图；

图2是图1所示的波分复用组件的左侧视图；

图3是图1所示的波分复用组件的右侧视图；

图4是本实用新型实施例提供的另一种波分复用组件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种波分复用器件的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的另一种波分复用器件的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的一种波分复用器件的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的另一种波分复用器件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”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”、“一”或者“该”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该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本实用新型实施例提供的一种波分复用组件，该波分复用组件包括：

一腔体，腔体两侧包括相对设置的开口；腔体一侧的开口处包括反射镜和光传输端口，反射镜的反射面朝向腔体内侧，光传输端口用于输入或输出至少两个波长的光束；腔体另一侧的开口处包括平行排列的至少两个滤光片，每个滤光片用于透射预设波长的光束，反射预设波长之外的光束；经过滤光片入射到腔体内的光束，经过滤光片和反射镜反射后，由光传输端口输出。

示例性的，以五个端口(四进一出或一进四出)的波分复用器为例，图1所示为本实用新型实施例提供的一种波分复用组件的结构示意图。参见图1，该波分复用组件包括一腔体10，腔体10为中空结构，例如可以是一段玻璃管，腔体10右侧开口处设置有反射镜20，反射镜20的长度小于腔体10的开口长度，腔体右侧开口没有反射镜20的位置形成光传输端口30，用于输入包括四个波长的合光束实现解复用功能，或者输出包括四个波长的合光束实现复用功能；腔体10左侧开口处设置四个滤光片40，每个滤光片40可以透射一个CWDM波段(1270nm～1610nm，波段间隔20nm)的一个通道的波长的光，反射其他波长的光。

继续参见图1，四束波长为λ₁、λ₂、λ₃、λ₄的光分别从四个滤光片40入射到腔体10内，经过滤光片40和反射镜20的反射，四束光合为一束从光传输端口30输出，实现波分复用功能。可以理解的是，包含λ₁、λ₂、λ₃、λ₄的合光束从端口30输入时，经过滤光片40和20的反射，滤光片40透射对应波长的光，四个波长的光可以分别从对应的滤光片40位置射出，实现解复用功能。

本实施例提供一种波分复用组件，用于实现光波分复用或解复用的功能，通过在腔体两侧的开口处分别设置滤光片和反射镜，腔体内的空气作为光的传输路径，光传输端口内外都是空气，省去了实心棱镜结构和棱镜表面镀膜的过程，可以有效降低波分复用组件的成本，有利于大规模生产。

图2为图1所示的波分复用组件的左侧视图，图3为图1所示的波分复用组件的右侧视图，参见图2和图3，可选的，腔体10的开口截面形状为矩形；滤光片40沿矩形的长边方向排列。可选的，反射镜20和滤光片40的宽度大于矩形内框短边的长度。可选的，反射镜20和滤光片40胶接于腔体10的开口侧壁。需要说明的是，腔体10开口形状的简单变形，例如设置成圆角矩形等其他类似的形状，也在本实用新型实施例保护的范围之内。

参考图2和图3，反射镜20和滤光片40的宽度大于矩形截面短边的长度，可以通过环氧胶、紫外固化胶等将反射镜20和滤光片粘接在腔体开口的侧壁上。由于腔体10为空心结构，腔内和腔外都是空气，未使用棱镜，不需要在棱镜表面镀增透膜和增反膜，可以有效降低成本。

示例性的，腔体10可以为一段中空截面为矩形的管状结构，例如可以采用玻璃管拉丝后切割形成，或者利用激光在大玻璃基板打孔后切割形成，也可以通过对U型基板粘接盖板形成。腔体10还可以采用与玻璃膨胀系数相同的金属制作，例如可伐合金材料，本实用新型实施例对此不作限定。

图4所示为本实用新型实施例提供的另一种波分复用组件的结构示意图。参见图4，可选的，该波分复用组件还包括防尘片50，设置于腔体10的光传输端口30处，防尘片50两面镀有增透膜。

可以理解的是，防尘片50胶接于腔体10的光传输端口30的侧壁上，在具体实施过程中，滤光片40之间的缝隙、反射镜20和防尘片50之间的缝隙都用胶封起来，可以有效实现防水、防尘等效果，提高波分复用组件的使用寿命。防尘片50可以利用玻璃制成，例如在大片玻璃两面镀增透膜后切割形成防尘片50，成本较低。

本实用新型实施例还提供的一种波分复用器件，用于实现光波分复用，该波分复用器件包括如上任意实施例提供的波分复用组件，还包括：

至少两个光源，光源与滤光片一一对应设置，光源发出的光经过滤光片形成的透射光发射到光传输端口输出，或光源发出的光经过滤光片形成的透射光由反射镜和滤光片反射后到光传输端口输出。

示例性的，以五个端口(四进一出或一进四出)的波分复用组件形成的波分复用器件为例，图5所示为本实用新型实施例提供的一种波分复用器件的结构示意图。参见图5，该波分复用器件包括波分复用组件100以及四个光源200，光源200与滤光片40一一对应设置，图5中最下面的光源200发出的光经过滤光片40形成的波长为λ₄的透射光发射到光传输端口30输出，其他光源200发出的光经过滤光片40形成的波长分别为λ₁、λ₂、λ₃的透射光由反射镜20和滤光片40反射后到光传输端口30输出。

本实施例提供的波分复用器件，用于实现光波分复用的功能，通过在滤光片的光路上设置光源，波分复用组件腔体两侧的开口处分别设置滤光片和反射镜，腔体内的空气作为光的传输路径，光传输端口内外都是空气，省去了实心棱镜结构和棱镜表面镀膜的过程，可以有效降低波分复用器件的成本，有利于大规模生产。

可选的，每个光源200的参数完全相同。

可以理解的是，光源200可以选用参数完全相同的宽光谱的光源，例如LED光源，通过滤光片40过滤出各个通道的光，可以有效降低波分复用器件的成本。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的波分复用器件为一种集成了波分复用器的有源器件，可以形成体积约4.85mm×2.15mm×2mm的波分复用器。

图6所示为本实用新型实施例提供的另一种波分复用器件的结构示意图。与图5所示的波分复用器件相比，该波分复用器件还包括第一准直模块60，设置于光传输端口30的光路上；至少两个第二准直模块70，每个第二准直模块70设置于光源200和滤光片40之间，且位于每个光源200和滤光片40的光路上。

其中，第一准直模块60和可以选用球面透镜、自聚焦透镜等形成，还可以与光纤集成，以利于光的传输，本实用新型实施例对此不作限定。第二准直模块60和第一准直模块50可以选用相同的材料及工艺制作，通过第二准直模块60的设置，可以改善光束质量，提高波分复用器件的性能。

示例性的，第一准直模块60距光传输端口30的距离和第二准直模块70距离与之对应的滤光片40的距离范围都可以为10mm～30mm，光源200距离与之对应的第二准直模块70的距离可以为1mm～3mm。

可选的，波分复用组件还包括防尘片(图中未示出)，设置于腔体的光传输端口处，防尘片两面镀有增透膜。防尘片胶接于腔体的光传输端口的侧壁上，在具体实施过程中，滤光片之间的缝隙、反射镜和防尘片之间的缝隙都用胶封起来，可以有效实现防水、防尘等效果，提高波分复用组件的使用寿命。

本实用新型实施例还提供一种波分复用器件，用于实现光波分解复用，该波分复用器件包括如上任意实施例提供的波分复用组件，还包括：

至少两个光电探测器，光电探测器与滤光片一一对应设置，光传输端口输入的合光束经过滤光片形成的透射光输出到光电探测器，或光传输端口输入的合光束经过滤光片和反射镜反射后到达滤光片，经滤光片透射输出到光电探测器；其中，合光束包括至少两个波长的光。

示例性的，以五个端口(四进一出或一进四出)的波分复用组件形成的波分复用器件为例，图7所示为本实用新型实施例提供的一种波分复用器件的结构示意图。参见图7，该波分复用器件包括波分复用组件100以及四个光电探测器300，光电探测器300与滤光片40一一对应设置，光传输端口30输入的包括波长为λ₁、λ₂、λ₃、λ₄的合光束的光经过最下方滤光片40形成的波长为λ₄的透射光输出到最下方光电探测器300，被光电探测器300转换为电信号，波长为分别λ₁、λ₂、λ₃的光信号经过反射镜20和滤光片40反射后由对应的滤光片40输出。

本实施例提供的波分复用器件，用于实现光波分解复用的功能，通过在滤光片的光路上设置光电探测器，波分复用组件腔体两侧的开口处分别设置滤光片和反射镜，腔体内的空气作为光的传输路径，光传输端口内外都是空气，省去了实心棱镜结构和棱镜表面镀膜的过程，可以有效降低波分复用器件的成本，有利于大规模生产。

可选的，每个光电探测器300的参数完全相同。

可以理解的是，光电探测器300可以选用参数完全相同的光电探测器，例如可以是铟镓砷光电探测器，可以一体制作，有效降低波分复用器件的成本。

图8所示为本实用新型实施例提供的另一种波分复用器件的结构示意图。与图7所示的波分复用器件相比，该波分复用器件还包括第三准直模块80，设置于光传输端口30的光路上；至少两个第四准直模块90，每个第四准直模块90设置于光电探测器300和滤光片40之间，且位于每个滤光片40和光电探测器300的光路上。

其中，第三准直模块80和可以选用球面透镜、自聚焦透镜等形成，还可以与光纤集成，以利于光的传输，本实用新型实施例对此不作限定。第四准直模块90和第三准直模块80可以选用相同的材料及工艺制作，通过第四准直模块90的设置，可以改善光束质量，提高波分复用器件的性能。

示例性的，第三准直模块80距光传输端口30的距离和第四准直模块90距离与之对应的滤光片40的距离范围都可以为10mm～30mm，光电探测器300距离与之对应的第四准直模块90的距离可以为1mm～3mm。

可选的，波分复用组件还包括防尘片(图中未示出)，设置于腔体的光传输端口处，防尘片两面镀有增透膜。防尘片胶接于腔体的光传输端口的侧壁上，在具体实施过程中，滤光片之间的缝隙、反射镜和防尘片之间的缝隙都用胶封起来，可以有效实现防水、防尘等效果，提高波分复用组件的使用寿命。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的波分复用组件为一种集成了波分复用器的有源器件，可以形成体积约4.85mm×2.15mm×2mm的波分复用器。

可以理解的是，本实用新型实施例提供的波分复用器件可以同时集成光源和光电探测器，既可以实现波分复用功能，又可以实现波分解复用功能。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种波分复用组件，其特征在于，包括：

一腔体，所述腔体两侧包括相对设置的开口；

所述腔体一侧的开口处包括反射镜和光传输端口，所述反射镜的反射面朝向所述腔体内侧，所述光传输端口用于输入或输出至少两个波长的光束；

所述腔体另一侧的开口处包括平行排列的至少两个滤光片，每个所述滤光片用于透射预设波长的光束，反射预设波长之外的光束；

经过所述滤光片入射到所述腔体内的光束，经过所述滤光片和所述反射镜反射后，由所述光传输端口输出。

2.根据权利要求1所述的波分复用组件，其特征在于，所述腔体的开口截面形状为矩形；

所述滤光片沿所述矩形的长边方向排列；

所述反射镜和所述滤光片的宽度大于所述矩形内框短边的长度。

3.根据权利要求1所述的波分复用组件，其特征在于，所述反射镜和所述滤光片胶接于所述腔体的开口侧壁。

4.根据权利要求1所述的波分复用组件，其特征在于，还包括防尘片，设置于所述腔体的光传输端口处，所述防尘片两面镀有增透膜。

5.一种波分复用器件，其特征在于，用于实现光波分复用，包括如权利要求1～4任一所述的波分复用组件，还包括：

至少两个光源，所述光源与所述滤光片一一对应设置，所述光源发出的光经过所述滤光片形成的透射光发射到所述光传输端口输出，或

所述光源发出的光经过所述滤光片形成的透射光由所述反射镜和所述滤光片反射后到所述光传输端口输出。

6.根据权利要求5所述的波分复用器件，其特征在于，每个所述光源的参数完全相同。

7.根据权利要求5所述的波分复用器件，其特征在于，还包括：

第一准直模块，设置于所述光传输端口的光路上；

至少两个第二准直模块，每个所述第二准直模块设置于所述光源和所述滤光片之间，且位于每个所述光源和所述滤光片的光路上。

8.一种波分复用器件，其特征在于，用于实现光波分解复用，包括如权利要求1～4任一所述的波分复用组件，还包括：

至少两个光电探测器，所述光电探测器与所述滤光片一一对应设置，所述光传输端口输入的合光束经过所述滤光片形成的透射光输出到所述光电探测器，或

所述光传输端口输入的合光束经过所述滤光片和所述反射镜反射后到达所述滤光片，经所述滤光片透射输出到所述光电探测器；

其中，所述合光束包括至少两个波长的光。

9.根据权利要求8所述的波分复用器件，其特征在于，每个所述光电探测器的参数完全相同。

10.根据权利要求8所述的波分复用器件，其特征在于，还包括：

第三准直模块，设置于所述光传输端口的光路上；

至少两个第四准直模块，每个所述第四准直模块设置于所述光电探测器和所述滤光片之间，且位于每个所述滤光片和所述光电探测器的光路上。