CN210348082U - 一种分波合波光学组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及光通信领域，具体涉及一种分波合波光学组件，包括设有反射层和透射层的棱镜，还包括多个用于对经棱镜的光束进行处理的功能端，以及设于棱镜和功能端之间的滤光层，多个功能端并排且分别与棱镜贴合设置；在分波时，一束入射光通过透射层进入棱镜，在经过滤光层后分成两部分光，第一部分光经功能端处理后输出，第二部分光反射到反射层，经过多次的透射和反射，在功能端形成多束出射光，经功能端处理后输出；或者，在合波时，多束入射光经功能端处理后进入棱镜，并入射到反射层进行反射，经过多次反射后，形成一束出射光从透射层输出，其中，所述处理包括光束的转折、聚焦和准直。分波合波光学组件结构简单，成本低，且可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及光通信领域，具体涉及一种分波合波光学组件。
背景技术
对于光收发一体模块，发射端、接收端的光组件是必不可少的，传统方案中薄膜型滤光片(Thin Film Filter，简称TFF)和阵列波导(Array Waveguide Grating,简称AWG)是最常用的选择。但AWG器件由于隔离度、插损、温度稳定差，对于通道数少时，TFF型器件在温度稳定性、隔离度、插损、信号通带内平坦度等方面具有很大的优势。
随着光通信的发展，对器件的要求越来越高，表现在小型化、可靠性、稳定性等方面，目前TFF结构复用/解复用光组件(Glass Block+Filter)即TFF结构的分波合波光学组件的应用已经比较成熟，其功能单一，在实现分波合波功能的基础上，实现其他功能如光路转折、聚焦或者准直等功能时，需设置较多的光学元件，结构复杂，可靠性差，且占用体积大，生产成本高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种分波合波光学组件，克服现有的分波合波光学组件功能单一，集成多功能时结构复杂，可靠性差，且占用体积大，生产成本高的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种分波合波光学组件，包括设有反射层和透射层的棱镜，还包括多个用于对经棱镜的光束进行处理的功能端，以及设于棱镜和功能端之间的滤光层，多个所述功能端并排且分别与棱镜贴合设置；在分波时，一束入射光通过透射层进入棱镜，在经过滤光层后分成两部分光，第一部分光经功能端处理后输出，第二部分光反射到反射层，经过多次的透射和反射，在功能端形成多束出射光，经功能端处理后输出；或者，在合波时，多束入射光经功能端处理后进入棱镜，并入射到反射层进行反射，经过多次反射后，形成一束出射光从透射层输出，其中，所述处理包括光束的转折、聚焦和准直。
本实用新型的更进一步优选方案是：所述功能端为光路转折功能端，所述光路转折功能端设有第一反射棱镜，在分波时，入射光经滤光层后分成两部分光，第一部分光经第一反射棱镜反射改变光路后输出，第二部分光反射到反射层，在合波时，多束入射光经第一反射棱镜反射改变光路后入射至棱镜。
本实用新型的更进一步优选方案是：所述光路转折功能端为三棱柱结构。
本实用新型的更进一步优选方案是：所述功能端为光路聚焦功能端，所述光路聚焦功能端设有聚焦透镜，在分波时，入射光经滤光层后分成两部分光，第一部分光经聚焦透镜聚焦后输出，第二部分光反射到反射层，在合波时，多束入射光经聚焦透镜准直后入射至棱镜。
本实用新型的更进一步优选方案是：所述光路聚焦功能端为长方体结构。
本实用新型的更进一步优选方案是：所述光路聚焦功能端还设有第二反射棱镜，在分波时，入射光经滤光层后分成两部分光，第一部分光经第二反射棱镜反射改变光路后进入聚焦透镜，再经聚焦透镜聚焦后输出，第二部分光反射到反射层，在合波时，多束入射光经聚焦透镜准直入射至第二反射棱镜，再经第二反射棱镜反射改变光路后入射至棱镜。
本实用新型的更进一步优选方案是：所述光路聚焦功能端为三棱柱结构。
本实用新型的更进一步优选方案是：多个所述功能端之间通过胶水粘接，每一所述功能端与棱镜之间通过胶水粘接。
本实用新型的更进一步优选方案是：所述滤光层设置在功能端上。
本实用新型的更进一步优选方案是：所述棱镜为斜方棱镜。
本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，通过将多个功能端并排且分别与棱镜贴合设置，并且在棱镜和功能端之间设置滤光层，滤光层对由棱镜的透射层入射的光和反射层反射的光进行反射和透射，多个功能端对滤光层透射的光进行处理后形成多束光输出，或者对外部多束入射光处理后传输至棱镜，其中，处理包括光束的转折、聚焦和准直，分波合波光学组件在不增加额外光学元件的情况下，在实现分波和合波的基础上，能实现光束的转折、聚焦和准直，其结构简单，占用体积小，成本低，并且各通道插入损耗、相邻信道隔离度均满足要求，整体集成度和可靠性高。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型的分波合波光学组件实施例一的立体结构示意图；
图2是本实用新型的分波合波光学组件实施例一的光路示意图；
图3是本实用新型的分波合波光学组件实施例一另一角度的光路示意图；
图4是本实用新型的分波合波光学组件实施例二的立体结构示意图；
图5是本实用新型的分波合波光学组件实施例二的光路示意图；
图6是本实用新型的分波合波光学组件实施例三的立体结构示意图；
图7是本实用新型的分波合波光学组件实施例三的光路示意图；
图8是本实用新型的分波合波光学组件实施例三另一角度的光路示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
如图1至图8所示，本实用新型提供一种分波合波光学组件的优选实施例。
一种分波合波光学组件，包括设有反射层11和透射层12的棱镜10，还包括多个用于对经棱镜10的光束进行处理的功能端，以及设于棱镜10和功能端之间的滤光层20，多个所述功能端并排且分别与棱镜10贴合设置；在分波时，一束入射光通过透射层12进入棱镜10，在经过滤光层20后分成两部分光，第一部分光经功能端处理后输出，第二部分光反射到反射层11，经过多次的透射和反射，在功能端形成多束出射光，经功能端处理后输出；或者，在合波时，多束入射光经功能端处理后进入棱镜10，并入射到反射层11进行反射，经过多次反射后，形成一束出射光从透射层12输出，其中，所述处理包括光束的转折、聚焦和准直。
通过将多个功能端并排且分别与棱镜10贴合设置，并且在棱镜10和功能端之间设置滤光层20，滤光层20对由棱镜10的透射层12入射的光和反射层11反射的光进行反射和透射，多个功能端对滤光层20透射的光进行处理后形成多束光输出，或者对外部多束入射光处理后传输至棱镜10，分波合波光学组件在不增加额外光学元件的情况下，在实现分波和合波的基础上，能实现光束的转折、聚焦和准直，其结构简单，占用体积小，成本低，并且各通道插入损耗、相邻信道隔离度均满足要求，整体集成度和可靠性高。
其中，所述透射层12设于棱镜10的底部，多个功能端输出的光束之间的间距取决于棱镜10的厚度，即，厚度大的棱镜10输出的光束的间距相对于厚度小的棱镜10输出的光束间距大，操作人员可根据实际的光学条件需求选择不同厚度的棱镜10。
以及，所述滤光层20设于棱镜10和功能端之间，滤光层20可以是设置在棱镜10上，也可以是设置在功能端上。优选地，滤光层20设置在功能端上。
以及，功能端的数量可以是两个、三个、四个、五个或五个以上，操作人员可根据实际需要设置功能端的数量。本实施例中，四个功能端并排设置，且均与棱镜10贴合设置。分波合波光学组件可实现四路光束的分波合波功能，同时实现光束的光路转折。
以及，所述功能端对经棱镜10的光束进行处理，包括对经过棱镜10然后输出的光束进行处理，也包括对未入射至棱镜10的光束进行处理，处理后的光束入射进入棱镜10。
实施例一
参考图1至图3，本实施例中，所述功能端为光路转折功能端31，所述光路转折功能端31设有第一反射棱镜311，在分波时，入射光经滤光层20后分成两部分光，第一部分光经第一反射棱镜311反射改变光路后输出，第二部分光反射到反射层11，在合波时，多束入射光经第一反射棱镜311反射改变光路后入射至棱镜10。通过设置第一反射棱镜311，使得分波合波组件实现滤光和光路转折的功能，相比传统TFF复用/解复用光组件，省去了光路转折棱镜，集成度、可靠性方面更佳。
其中，所述光路转折功能端31为三棱柱结构。经滤光层20分光后形成的第二部分光入射至第一反射棱镜311的入射角为45°。
进一步地，多个所述功能端之间通过胶水粘接，每一所述功能端与棱镜10之间通过胶水粘接。通过采用胶水使得多个功能端之间相互贴合设置，使得功能端与棱镜10之间相互贴合设置。
本实施例中，所述棱镜10为斜方棱镜。斜方棱镜可以让光线入射棱镜面经过两次全反射之后产生侧向位移，但同时不改变传播方向。通过在棱镜10设置反射层11，对入射至棱镜10的光束分光后的第二部分光进行多次的反射和透射，最终形成多束光束，经光路转折功能端31改变光路后进行输出，实现分波，应用于解复用器中；或者多束光束经过多个光路转折功能端31进入棱镜10，经棱镜10的反射层11和多个滤光层20的多次反射，最终合成一束光输出，实现合波，应用于复用器中。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于，功能端不同。
参考图4和图5，本实施例中，所述功能端为光路聚焦功能端32，所述光路聚焦功能端32设有聚焦透镜321，在分波时，入射光经滤光层20后分成两部分光，第一部分光经聚焦透镜321聚焦后输出，第二部分光反射到反射层11，在合波时，多束入射光经聚焦透镜321准直后入射至棱镜10。
具体地，在分波时，即分波合波光学组件应用于解复用器中，一束光由棱镜10的透射层12入射进入棱镜10，经第一个光路聚焦功能端32的滤光层20进行分光后分成两部分光，第一部分光经聚焦透镜321聚焦后输出，第二部分光经棱镜10的反射层11和滤光层20的滤光作用，反复透射和反射，最终，每个光路聚焦功能端32的聚焦透镜321对对应进入光路聚焦功能端32的光束聚焦后输出，形成多束光束输出，实现分波。在合波时，即分波合波光学组件应用于复用器中，外部多个点光源发出的对应光谱入射至对应的光路聚焦功能端32上，经光路聚焦功能端32的聚焦透镜321准直后进入棱镜10，经棱镜10的反射层11和多个光路聚焦功能端32对应滤光层20的反射，最终合成一束光经棱镜10的透射层12出射，出射光为准直光，实现合波。
所述分波合波光学组件实现滤光及光束汇聚或准直的功能，相比传统TFF复用/解复用光组件，省去了分立的透镜，集成度、可靠性方面更佳，其结构简单，占用体积小，成本低。
其中，所述光路聚焦功能端32为长方体结构。
以及，所述聚焦透镜321可以是凸透镜、正凹凸透镜、非球面透镜等能实现光束聚焦的聚焦透镜321。本实施例中，聚焦透镜321优选为凸透镜。
实施例三
本实施例与实施例一和实施例二的不同之处在于：功能端不同。
本实施例中的功能端为光路聚焦功能端32，其与实施例二的不同之处在于，增加了第二反射棱镜322，且其结构为三棱柱结构。
具体地，参考图6至图8，所述光路聚焦功能端32还设有第二反射棱镜322，在分波时，入射光经滤光层20后分成两部分光，第一部分光经第二反射棱镜322反射改变光路后进入聚焦透镜321，再经聚焦透镜321聚焦后输出，第二部分光反射到反射层11，在合波时，多束入射光经聚焦透镜321准直入射至第二反射棱镜322，再经第二反射棱镜322反射改变光路后入射至棱镜10。
其中，在合波时，外部多个点光源发出的对应光谱入射至对应的光路聚焦功能端32上，经光路聚焦功能端32的聚焦透镜321准直后入射至第二反射棱镜322，经第二反射棱镜322反射改变光路进入棱镜10，经棱镜10的反射层11和多个滤光层20的反射，最终合成一束光经棱镜10的透射层12出射，出射光为准直光，实现合波。
以及，在分波时，即分波合波光学组件应用于解复用器中，分波合波光学组件实现滤光、光路转折，以及光束汇聚的功能，在合波时，即分波合波光学组件应用于复用器中，分波合波光学组件实现滤光、光路转折，以及光束准直的功能，相比传统TFF复用/解复用光组件，省去了光路转折棱镜、分立的透镜，集成度、可靠性方面更佳，其结构简单，占用体积小，成本低。
本实用新型的分波合波光学组件在不增加额外光学元件的情况下，能在实现分波合波的基础上，实现光路转折、光束聚焦、准直(分波时实现聚焦，合波时实现准直)，并且各通道插入损耗、相邻信道隔离度均满足要求，集成度更高，可靠性更佳。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种分波合波光学组件，包括设有反射层和透射层的棱镜，其特征在于，所述分波合波光学组件还包括多个用于对经棱镜的光束进行处理的功能端，以及设于棱镜和功能端之间的滤光层，多个所述功能端并排且分别与棱镜贴合设置；在分波时，一束入射光通过透射层进入棱镜，在经过滤光层后分成两部分光，第一部分光经功能端处理后输出，第二部分光反射到反射层，经过多次的透射和反射，在功能端形成多束出射光，经功能端处理后输出；或者，在合波时，多束入射光经功能端处理后进入棱镜，并入射到反射层进行反射，经过多次反射后，形成一束出射光从透射层输出，其中，所述处理包括光束的转折、聚焦和准直。
2.根据权利要求1所述的分波合波光学组件，其特征在于，所述功能端为光路转折功能端，所述光路转折功能端设有第一反射棱镜，在分波时，入射光经滤光层后分成两部分光，第一部分光经第一反射棱镜反射改变光路后输出，第二部分光反射到反射层，在合波时，多束入射光经第一反射棱镜反射改变光路后入射至棱镜。
3.根据权利要求2所述的分波合波光学组件，其特征在于，所述光路转折功能端为三棱柱结构。
4.根据权利要求1所述的分波合波光学组件，其特征在于，所述功能端为光路聚焦功能端，所述光路聚焦功能端设有聚焦透镜，在分波时，入射光经滤光层后分成两部分光，第一部分光经聚焦透镜聚焦后输出，第二部分光反射到反射层，在合波时，多束入射光经聚焦透镜准直后入射至棱镜。
5.根据权利要求4所述的分波合波光学组件，其特征在于，所述光路聚焦功能端为长方体结构。
6.根据权利要求4所述的分波合波光学组件，其特征在于，所述光路聚焦功能端还设有第二反射棱镜，在分波时，入射光经滤光层后分成两部分光，第一部分光经第二反射棱镜反射改变光路后进入聚焦透镜，再经聚焦透镜聚焦后输出，第二部分光反射到反射层，在合波时，多束入射光经聚焦透镜准直入射至第二反射棱镜，再经第二反射棱镜反射改变光路后入射至棱镜。
7.根据权利要求6所述的分波合波光学组件，其特征在于，所述光路聚焦功能端为三棱柱结构。
8.根据权利要求1所述的分波合波光学组件，其特征在于，多个所述功能端之间通过胶水粘接，每一所述功能端与棱镜之间通过胶水粘接。
9.根据权利要求1所述的分波合波光学组件，其特征在于，所述滤光层设置在功能端上。
10.根据权利要求1-9任一所述的分波合波光学组件，其特征在于，所述棱镜为斜方棱镜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921659182.8U CN210348082U (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 一种分波合波光学组件 |
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| CN201921659182.8U CN210348082U (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 一种分波合波光学组件 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN210348082U true CN210348082U (zh) | 2020-04-17 |
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ID=70178202
Family Applications (1)
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| CN201921659182.8U Active CN210348082U (zh) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 一种分波合波光学组件 |
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| CN (1) | CN210348082U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114993949A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-02 | 中国科学技术大学 | 一种紧凑型多分幅阴影和纹影成像仪 |
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2019
- 2019-09-30 CN CN201921659182.8U patent/CN210348082U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114993949A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-02 | 中国科学技术大学 | 一种紧凑型多分幅阴影和纹影成像仪 |
| CN114993949B (zh) * | 2022-05-27 | 2024-03-29 | 中国科学技术大学 | 一种紧凑型多分幅阴影和纹影成像仪 |
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