CN213122353U - 一种短波长波分复用光器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种短波长波分复用光器件，其包括衍射光组件、接收口、多个光透镜及多个滤波片，其中衍射光组件上间隔开设有多个安装孔，多个光透镜设置在多个安装孔内，多个滤波片倾斜设于衍射光组件内，且每一滤波片对应光透镜的位置设置以遮挡经由光透镜入射的光，多个滤波片靠近光透镜一侧分别镀有具有不同波长截止的截止滤光膜，接收口设于衍射光组件一端，且位于衍射光组件的出射光路上，经多个光透镜入射的光可分别由多个滤波片反射后汇聚至接收口。在本实用新型中，当多个具有不同波长的光照射到多个滤波片上的截止滤光膜时，使得与截止滤光膜对应的波长的反射光功率减小，进而可以达到调节光功率衰减的目的。

Description

一种短波长波分复用光器件

技术领域

本实用新型涉及波分复用技术领域，尤其是指一种短波长波分复用光器件。

背景技术

波分复用(Wavelength Division Multiplexing，简称WDM)是将两种或多种不同波长且携带各种信息的光载波信号在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplex er)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或去复用器，Demultiplexer)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。这种在同一根光纤中同时传输两个及以上不同波长光信号的技术，称为波分复用。

近几年来，由于传统的板载芯片封装技术(Chip On Board，简称COB)所采用的激光多为850nm的多模激光，且用并行光通信方法实现多路光并行通信，所以可在同一根光纤中同时传输两个及以上不同波长光信号的WDM技术被广泛应用于COB。目前，现有的应用于COB的WDM光器件多为短波长波分复用光器件，这些短波长波分复用光器件借鉴了单模光纤的WDM技术，扩展了传输时所用的波长范围，从传统多模光纤所用的850nm扩展至850nm-1000nm，并利用性价比高的短波长的垂直腔面发射激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，简称VCSEL)和优化的宽带多模光纤(WBMMF)，在一根多模光纤上支持多个波长传输数据，大大降低了所需要的光纤芯数，同时又提高了光纤的有效模式带宽(Effective Modal Bandwidth，简称EMB)，延长了传输距离。然而，即使这些应用于COB的短波长波分复用光器件具有上述优点，但是却不能对光功率衰减进行调节，大大限制了这些光器件的应用场景和范围。

因此，有必要对上述应用于COB的短波长波分复用光器件进行改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种短波长波分复用光器件，旨在解决现有的波分复用光器件应用于COB时，无法调节光功率衰减的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型实施例提供了一种短波长波分复用光器件，其包括：

衍射光组件、接收口、多个光透镜及多个滤波片，所述衍射光组件上间隔开设有多个安装孔，多个所述光透镜设置在多个安装孔内，多个所述滤波片倾斜设于衍射光组件内，且每一滤波片对应光透镜的位置设置以遮挡经由光透镜入射的光，多个所述滤波片靠近光透镜一侧分别镀有具有不同波长截止的截止滤光膜，所述接收口设于衍射光组件一端，且位于衍射光组件的出射光路上，经多个所述光透镜入射的光可分别由多个滤波片反射后汇聚至接收口。

进一步地，所述截止滤光膜具有位于光路上的中心区域及中心区域以外的边缘区域，所述中心区域的厚度为7.995-8.005μm，所述边缘区域的厚度为7.96-8.04μm。

进一步地，所述截止滤光膜的材料为五氧化二钽、二氧化硅中的任一种，或者多个所述滤波片上的截止滤光膜的材料为五氧化二钽、二氧化硅交替设置。

进一步地，所述滤波片及光透镜的数量均为6个，且所述滤波片与衍射光组件开设有安装孔一面的夹角为45°。

进一步地，所述滤波片为二向色镜滤波片、长波通滤波片、短波通滤波片及截止滤波片中的任一种。

进一步地，该短波长波分复用光器件还包括6个基于不同波长的激光器，6个所述激光器位于6个光透镜远离6个滤波片一侧，且分别对应6个光透镜设置以分别向6个光透镜发射光，6个所述激光器发出的光的波长为800-1000nm。

进一步地，任意相邻的两个所述激光器发出的光的波长之间的差值小于或等于60nm。

进一步地，所述衍射光组件内设有多个放置槽，且多个所述放置槽位于多个安装孔两侧，多个所述滤波片设置在多个放置槽内。

进一步地，所述滤波片与放置槽之间形成有光学胶水胶层。

进一步地，所述接收口为LC、FC、SC及ST标准单模光纤接口中的任意一个。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：

多个具有不同波长的光被多个光透镜准直后，先对应照射到多个滤波片上，再由多个滤波片将多个具有不同波长的光反射成平行的光后到达接收口汇聚成一束光。在此过程中，由于多个滤波片靠近光透镜一侧分别镀有具有不同波长截止的截止滤光膜，所以当多个具有不同波长的光照射到多个滤波片上的截止滤光膜时，使得与截止滤光膜对应的波长的反射光功率减小，进而可以达到调节光功率衰减的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的短波长波分复用光器件的第一立体图；

图2为本实用新型第一实施例提供的短波长波分复用光器件的第二立体图；

图3为本实用新型第一实施例提供的衍射光组件的第一立体图；

图4为本实用新型第一实施例提供的衍射光组件的第二立体图；

图5为本实用新型第二实施例提供的多个滤波片的立体图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型的各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1、图2、图3以及图4，图1为本实用新型第一实施例提供的短波长波分复用光器件的第一立体图，图2为本实用新型第一实施例提供的短波长波分复用光器件的第二立体图，图3为本实用新型第一实施例提供的衍射光组件的第一立体图，图4为本实用新型第一实施例提供的衍射光组件的第二立体图。

如图1、图2、图3以及图4所示，本实用新型第一实施例提供的短波长波分复用光器件包括衍射光组件100、接收口600、多个光透镜300及多个滤波片200，其中衍射光组件100上间隔开设有多个安装孔500，多个光透镜300设置在多个安装孔500内，多个滤波片200倾斜设于衍射光组件100内，且每一滤波片200对应光透镜300的位置设置以遮挡经由光透镜300入射的光，多个滤波片200靠近光透镜300一侧分别镀有具有不同波长截止的截止滤光膜201，接收口600设于衍射光组件100一端，且位于衍射光组件100的出射光路上，经多个光透镜300入射的光可分别由多个滤波片200反射后汇聚至接收口600。

具体的，该短波长波分复用光器件在实际工作过程中，多个具有不同波长的光被多个光透镜300准直后，先对应照射到多个滤波片200上，再由多个滤波片200将多个具有不同波长的光反射成平行的光后到达接收口600汇聚成一束光，以实现短波长波分复用的合成。在此过程中，当多个具有不同波长的光照射到多个滤波片200之前，会首先照射到每一滤波片200的截止滤光膜201上。

具体的，于其他实施例中，具有不同波长且集中在一根光纤上的光通过接收口600准直后依次照射在多个滤波片200上，再由多个滤波片200对应反射至多个光透镜300上，以此实现短波长波分复用的解复用。

需要说明的是，于其他实施例中，多个滤波片200是设置在多个光透镜300与接收口600之间的，故短波长波分复用的合成和分解不是只能单独进行，即在多个光透镜300中，一部分光透镜300可作为短波长波分复用合成时不同波长的光进入衍射光组件100使用，而另一部分光透镜300同时可作为短波长波分复用分解时不同波长的光穿出衍射光组件100使用，同时接收口600亦可对应设置有多个。

还需要说明的是，于其他实施例中，多个滤波片200可以组的形式设置有多组，任一组滤波片200中每一截止滤光膜201分别具有不同的截止波长，且每组滤波片200可拆卸地设置在衍射光组件100内，此时，用户可根据该光器件的实际使用情况，对设置在衍射光组件100内的多个滤波片200以组的形式进行更换。

本实用新型第一实施例提供的短波长波分复用光器件，第一方面，多个具有不同波长的光被多个光透镜准直后，先对应照射到多个滤波片上，再由多个滤波片将多个具有不同波长的光反射成平行的光后到达接收口汇聚成一束光。在此过程中，由于多个滤波片靠近光透镜一侧分别镀有具有不同波长截止的截止滤光膜，所以当多个具有不同波长的光照射到多个滤波片上的截止滤光膜时，使得与截止滤光膜对应的波长的反射光功率减小，进而可以达到调节光功率衰减的目的；第二方面，多个滤波片以组的形式设置有多组，任一组滤波片中每一截止滤光膜分别具有不同的截止波长，且每组滤波片可拆卸地设置在衍射光组件内，此时，用户可根据该光器件的实际使用情况，对设置在衍射光组件内的多个滤波片以组的形式进行更换，进一步增大了该光器件的应用范围；第三方面，在多个光透镜中，一部分光透镜可作为短波长波分复用合成时不同波长的光进入衍射光组件使用，而另一部分光透镜同时可作为短波长波分复用分解时不同波长的光穿出衍射光组件使用，同时接收口也可以对应设置有多个，使得该光器件可以适应多种工作情况，增大了该光器件的应用场景。

请参阅图5，图5为本实用新型第二实施例提供的多个滤波片的立体图。

以本实用新型第一实施例提供的短波长波分复用光器件为基础，在本实用新型第二实施例中：

进一步地，截止滤光膜201具有位于光路上的中心区域及中心区域以外的边缘区域，且中心区域的厚度为7.995-8.005μm，边缘区域的厚度为7.96-8.04μm。

进一步地，截止滤光膜201的材料为五氧化二钽、二氧化硅中的任一种，或者多个滤波片200上的截止滤光膜201的材料为五氧化二钽、二氧化硅交替设置。

具体的，于本实施例中，可通过改变截止滤光膜201的材料的更迭次数，使其完成0-100％透光率的转变。

需要了解的是，五氧化二钽(Ta₂O₅)为白色无色结晶粉末，是钽最常见的氧化物，也是钽在空气中燃烧生成的最终产物。其主要用作拉钽酸锂单晶和制造高折射、低色散的特种光学玻璃。二氧化硅(SiO₂)为坚硬、脆性、难溶的无色透明的固体，是硅最常见的氧化物，常用于制造光学仪器等。

进一步地，如图5所示，滤波片200及光透镜300的数量均为6个，且滤波片200与衍射光组件100开设有安装孔500一面400的夹角为45°。

可选的，于本实施例中，滤波片200为二向色镜滤波片、长波通滤波片、短波通滤波片及截止滤波片中的任一种。于其他实施例中，多个滤波片200可包括二向色镜滤波片、长波通滤波片、短波通滤波片及截止滤波片中的多种。

可选的，于其他实施例中，滤波片200的数量不限于6个，同时光透镜300的数量也不限于6个，可根据实际应用情况，对滤波片200的数量及光透镜300的数量进行增加或减少，但必须要满足滤波片200的数量与光透镜300的数量相等且位置对应的要求。

可选的，于其他实施例中，每一滤波片200与衍射光组件100开设有安装孔500一面400的夹角不限于45°，亦可为30°至60°之间的任一角度，但必须要满足每一滤波片200与衍射光组件100开设有安装孔500一面400的夹角之间的相等关系。

进一步地，本实用新型第二实施例提供的短波长波分复用光器件还包括6个基于不同波长的激光器(图中未示出)，6个激光器位于6个光透镜300远离6个滤波片200一侧，且分别对应6个光透镜300设置以分别向6个光透镜300发射光，6个激光器发出的光的波长为800-1000nm。

进一步地，任意相邻的两个激光器发出的光的波长之间的差值小于或等于60nm。

具体的，在实际工作过程中，首先，6个激光器分别发出具有不同波长的光；其次，6个具有不同波长的光分别被6个光透镜300准直后，依次照射至6个滤波片200上的截止滤光膜201；最后，6个具有不同波长的光分别经6个滤波片200及6个截止滤光膜201反射成平行的光后到达接收口600汇聚成一束光。

具体的，于本实施例中，6个激光器发出的光的波长为800-1000nm，也就是说，6个激光器均为短波长的激光器，比如6个激光器发出的光的波长分别为825nm、850nm、910nm、940nm、970nm及1000nm。

可选的，于其他实施例中，激光器的数量不限于6个，可根据实际应用情况，对激光器的数量进行增加或减少，但必须要满足激光器的数量、光透镜300的数量及滤波片200的数量之间的相等关系。

可选的，于本实施例中，激光器为VCSEL。

进一步地，衍射光组件100内设有多个放置槽700，且多个放置槽700位于多个安装孔500两侧，多个滤波片200设置在多个放置槽700内。

进一步地，滤波片200与放置槽700之间形成有光学胶水胶层。

需要说明的是，于其他实施例中，滤波片200与放置槽700之间不限于以形成光学胶水胶层的形式固定滤波片200，滤波片200还可通过卡合、插接等方式固定在衍射光组件100内。另外，滤波片200可不必通过放置槽700固定在衍射光组件100内，即滤波片200可直接以卡合、插接等方式固定在衍射光组件100开设有安装孔500一面400上。

进一步地，接收口600为LC、FC、SC及ST标准单模光纤接口中的任意一个。

可选的，于其他实施例中，接收口600可为除LC、FC、SC及ST标准单模光纤接口以外的其他单模光纤接口。

本实用新型第二实施例提供的短波长波分复用光器件，第一方面，截止滤光膜的中心区域的厚度为7.995-8.005μm，边缘区域的厚度为7.96-8.04μm，相比于1310、1550波段的波分复用而言，可以更好地满足短波长波分复用的高精度要求；第二方面，设置6个基于不同波长的激光器以提供多个不同波长的光，6个激光器发出的不同波长的光通过该光器件可实现短波长波分复用的合成；第三方面，在衍射光组件内设置多个放置槽以放置多个滤波片，而放置槽与滤波片之间通过光学胶水粘贴在一起，使得滤波片更加稳固地设置在衍射光组件内；第四方面，接收口采用LC、FC、SC及ST中的任意一个标准单模光纤接口，可以方便外接光路；第五方面，截止滤光膜的材料为五氧化二钽、二氧化硅中的任一种，或者多个滤波片上的截止滤光膜的材料为五氧化二钽、二氧化硅交替设置，由于五氧化二钽、二氧化硅均属于高低折射率镀膜材料，故可通过改变五氧化二钽、二氧化硅的更迭次数，使截止滤光膜完成0-100％透光率的转变。

综上所述，本实用新型提供的短波长波分复用光器件，其有益效果在于：

多个具有不同波长的光被多个光透镜准直后，先对应照射到多个滤波片上，再由多个滤波片将多个具有不同波长的光反射成平行的光后到达接收口汇聚成一束光。在此过程中，由于多个滤波片靠近光透镜一侧分别镀有具有不同波长截止的截止滤光膜，所以当多个具有不同波长的光照射到多个滤波片上的截止滤光膜时，使得与截止滤光膜对应的波长的反射光功率减小，进而可以达到调节光功率衰减的目的。

另外，结合本实用新型第一实施例及第二实施例可知，第一方面，多个滤波片以组的形式设置有多组，任一组滤波片中每一截止滤光膜分别具有不同的截止波长，且每组滤波片可拆卸地设置在衍射光组件内，此时，用户可根据该光器件的实际使用情况，对设置在衍射光组件内的多个滤波片以组的形式进行更换，进一步增大了该光器件的应用范围；第二方面，在多个光透镜中，一部分光透镜可作为短波长波分复用合成时不同波长的光进入衍射光组件使用，而另一部分光透镜同时可作为短波长波分复用分解时不同波长的光穿出衍射光组件使用，同时接收口也可以对应设置有多个，使得该光器件可以适应多种工作情况，增大了该光器件的应用场景；第三方面，截止滤光膜的中心区域的厚度为7.995-8.005μm，边缘区域的厚度为7.96-8.04μm，相比于1310、1550波段的波分复用而言，可以更好地满足短波长波分复用的高精度要求；第四方面，设置6个基于不同波长的激光器以提供多个不同波长的光，6个激光器发出的不同波长的光通过该光器件可实现短波长波分复用的合成；第五方面，在衍射光组件内设置多个放置槽以放置多个滤波片，而放置槽与滤波片之间通过光学胶水粘贴在一起，使得滤波片更加稳固地设置在衍射光组件内；第六方面，接收口采用LC、FC、SC及ST中的任意一个标准单模光纤接口，可以方便外接光路；第七方面，截止滤光膜的材料为五氧化二钽、二氧化硅中的任一种，或者多个滤波片上的截止滤光膜的材料为五氧化二钽、二氧化硅交替设置，由于五氧化二钽、二氧化硅均属于高低折射率镀膜材料，故可通过改变五氧化二钽、二氧化硅的更迭次数，使截止滤光膜完成0-100％透光率的转变。

需要说明的是，本实用新型内容中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本实用新型内容中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型内容。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本实用新型内容中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型内容的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型内容将不会被限制于本实用新型内容所示的这些实施例，而是要符合与本实用新型内容所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种短波长波分复用光器件，其特征在于，包括：衍射光组件、接收口、多个光透镜及多个滤波片，所述衍射光组件上间隔开设有多个安装孔，多个所述光透镜设置在多个安装孔内，多个所述滤波片倾斜设于衍射光组件内，且每一滤波片对应光透镜的位置设置以遮挡经由光透镜入射的光，多个所述滤波片靠近光透镜一侧分别镀有具有不同波长截止的截止滤光膜，所述接收口设于衍射光组件一端，且位于衍射光组件的出射光路上，经多个所述光透镜入射的光可分别由多个滤波片反射后汇聚至接收口；

所述截止滤光膜具有位于光路上的中心区域及中心区域以外的边缘区域，所述中心区域的厚度为7.995-8.005μm，所述边缘区域的厚度为7.96-8.04μm。

2.如权利要求1所述的短波长波分复用光器件，其特征在于：所述截止滤光膜的材料为五氧化二钽、二氧化硅中的任一种，或者多个所述滤波片上的截止滤光膜的材料为五氧化二钽、二氧化硅交替设置。

3.如权利要求1所述的短波长波分复用光器件，其特征在于：所述滤波片及光透镜的数量均为6个，且所述滤波片与衍射光组件开设有安装孔一面的夹角为45°。

4.如权利要求3所述的短波长波分复用光器件，其特征在于：所述滤波片为二向色镜滤波片、长波通滤波片、短波通滤波片及截止滤波片中的任一种。

5.如权利要求3所述的短波长波分复用光器件，其特征在于，还包括：6个基于不同波长的激光器，6个所述激光器位于6个光透镜远离6个滤波片一侧，且分别对应6个光透镜设置以分别向6个光透镜发射光，6个所述激光器发出的光的波长为800-1000nm。

6.如权利要求5所述的短波长波分复用光器件，其特征在于：任意相邻的两个所述激光器发出的光的波长之间的差值小于或等于60nm。

7.如权利要求1所述的短波长波分复用光器件，其特征在于：所述衍射光组件内设有多个放置槽，且多个所述放置槽位于多个安装孔两侧，多个所述滤波片设置在多个放置槽内。

8.如权利要求7所述的短波长波分复用光器件，其特征在于：所述滤波片与放置槽之间形成有光学胶水胶层。

9.如权利要求1所述的短波长波分复用光器件，其特征在于：所述接收口为LC、FC、SC及ST标准单模光纤接口中的任意一个。

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