CN214427646U - 一种波分复用器件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种波分复用器件，包括：初级波分组件，具有第一进光面及与第一出光面；初级滤光组，具有若干个能够透射对应波长的光的初级滤光片，预处理光经所述第一进光面进入所述初级波分组件，并通过设置于所述第一出光面的所述初级滤光组部分透射；次级波分组件，具有第二出光面及与第二出光面相对的第二反射面；次级滤光组具有与所述初级滤光片数量对应的次级滤光片，由初级波分组件透出的光进入所述次级波分组件，并经对应的次级滤光片部分透射，部分反射，并经所述第二反射面反射出所述次级波分组件，采用多级分波的结构，可以精准的将预处理光内的不同波长的剥离出来，无需使用成本更高的MWDM膜，降低了生产、使用成本。

Description

一种波分复用器件

技术领域

本申请涉及光学技术领域，特别是涉及一种波分复用器件。

背景技术

在光通信领域，光波分复用(WDM)技术的功能就是在发送端将不同波长的光信号复用进同一根光纤传输，在接收端再将不同波长的光信号重新分离出来，从而在光传输过程中节约和充分利用光纤通信资源。光波分复用器作为光波分复用技术的核心器件一直是无可替代的。随着5G技术的发展，人们对通信数据传输容量的需求不断增加，波分复用系统的发展也在不断地推陈出新，从原有CWDM传输系统，到现在的CWDM、DWDM、MWDM等各种波分复用系统同时并用共同发展，其核心器件波分复用器也必将在未来的一段时间里不断地向前发展。

在介质膜光波分复用器中，通常有三种形式的波分复用器，第一种是普通三端口的波分复用器，每个波分复用器分出某一特定波长，多波长波分复用采用级联方式；第二种是采用多个介质膜片按照光路顺序空间排列，然后依次分出或者合入各个波长；第三种方式是在玻璃砖一侧贴各个波长的介质膜片，通过光路在玻璃砖中折返通过介质膜片合分波，即Z-BLOCK方案。

根据使用波长的不同，可分为DWDM密集波分复用，CWDM粗波分复用，以及MWDM中等波分复用，其中，CWDM粗波分复用使用较多的是前6个波长。而现有的MWDM是在CWDM前6波的基础上，左右偏移3.5nm扩展为12 波。但由于实际使用中，MWDM的成本较高，需要MWDM的替代品将降低波分复用的成本，进而优化资源。

发明内容

基于此，有必要针对传统的波分复用结构使用MWDM膜而导致使用成本高的问题，提供一种能够降低成本、优化资源的波分复用器件。

一种波分复用器件，包括：

初级波分组件，具有第一进光面及与第一出光面；

初级滤光组，设置于所述第一出光面的外侧面，所述初级滤光组具有若干个能够透射对应波长的光的初级滤光片，预处理光经所述第一进光面进入所述初级波分组件，并通过设置于所述第一出光面的所述初级滤光组部分透射出所述初级波分组件外；

次级波分组件，具有第二出光面及与第二出光面相对的第二反射面；

次级滤光组，设置于所述第二出光面的外侧面，所述次级滤光组具有与所述初级滤光片数量对应的次级滤光片，由初级波分组件透出的光进入所述次级波分组件，并经对应的次级滤光片部分透射出次级波分组件外，部分反射至所述第二反射面，并经所述第二反射面反射出所述次级波分组件。

上述经过对应的次级滤光片的光相互独立，经对应的次级滤光片部分透射、部分反射后，反射后的光经第二反射面后，均各自射出次级波分组件，这样，进入次级波分组件的光相互独立，且每束光的光路较短，光损耗少。

在其中一个优选实施方式中，所述第一进光面与所述第一出光面相对设置。

在其中一个优选实施方式中，所述第一进光面与所述第一出光面平行。本技术方案的有益效果在于：结构比较简单，光路稳定。

在其中一个优选实施方式中，所述初级滤光组的若干个初级滤光片并排地排布于所述初级波分组件的第一出光面，预处理光进入初级波分组件后，经位于第一个的初级滤光片部分透射于初级波分组件外、部分反射于所述初级波分组件内，经前一个初级滤光片所反射的光经所述第一进光面全反射至与前一个初级滤光片相邻的后一个初级滤光片上。本技术方案的有益效果在于：结构比较简单，光路稳定。

在其中一个优选实施方式中，所述第一进光面与所述第一出光面的所在平面相交，所述初级滤光组的若干个初级滤光片分布于所述初级波分组件的第一出光面，所述初级波分组件还包括：第三初级反射面，与所述第一进光面及第一出光面组成棱镜结构，预处理光经第一进光面进入初级波分组件后，经其中一个初级滤光片部分透射于初级波分组件外、部分反射于所述初级波分组件内，并经第一进光面及第三初级反射面全反射至下一个初级滤光片上。该技术方案的有益效果在于，棱镜结构的工艺成熟，应用广泛，在实际应用中用户可以选择合适的棱镜改变入射光的方向，满足使用中的需求。

在其中一个优选实施方式中，所述第一进光面的所在平面与所述第一出光面的所在平面相交，所述初级波分组件还包括：

预处理结构，设置于所述第一进光面远离所述初级滤光片的一侧，所述预处理结构用于控制所述预处理结构输入、输出的光的方向，入射所述预处理结构的光，依次通过所述预处理结构、所述第二反射面后，形成预处理光路并入射所述其中一个初级滤光片。本方案有益效果在于：便于调整预处理光进入初级波分组件的方向。

在其中一个优选实施方式中，所述预处理结构包括棱镜。该技术方案的有益效果在于，棱镜工艺成熟，应用广泛，在实际应用中用户可以选择合适的棱镜改变入射光的方向，满足使用中的需求。

在其中一个优选实施方式中，所述第一进光面与所述第一出光面为同一平面，所述初级波分组件还包括：

第一初级反射面；

第二初级反射面，所述第一初级反射面所在的平面和所述第二初级反射面所在的平面相交，且与所述第一进光面构成一三棱镜的三个柱面；

入射所述第一初级反射面的光，依次通过所述第一初级反射面反射、所述第二初级反射面反射后，形成C形或近似C形的第一段C形光路并入射所述初级滤光组，且在所述第一段C形光路中，入射所述第一初级反射面的光和所述第二初级反射面反射的光形成异面直线。本技术方案的有益效果在于：该波分复用结构的高集成度存在显著的体积小、插入损耗低和应用广泛的优势；对于两个进光面及出光面在两侧的情形，光线入射或者出射的区域仅需设置两个滤光片即可，对于常规应用，核心材料不需要分区镀膜，解决了如Z-BLOCK核心器件需要分区镀膜等材料加工工艺复杂的问题，减省了材料的加工难度和工艺要求，从而降低成本；另外，通过两个反射面两次反射形成C形或近似C形的光路，其特定的光路能够直接适应在入射光同侧出光应用环境下的出光要求，解决了现有的 Z-BLOCK方案中公共端不能与其他各端口分布在同一侧的问题。

在其中一个优选实施方式中，所述第一初级反射面与所述第二初级反射面相互垂直。本技术方案有益效果在于：易于调节进入初级波分组件的光路。

在其中一个优选实施方式中，所述初级滤光组的初级滤光片在所述第一出光面上呈“一”字型排布。

在其中一个优选实施方式中，所述初级滤光组的初级滤光片在所述第一出光面上呈上下交错排布。

在其中一个优选实施方式中，所述第二出光面与所述第二反射面平行。

在其中一个优选实施方式中，所述次级波分组件还包括：

第二进光面，用以使由初级波分组件射出的光经所述第二进光面进入次级波分组件；

及第三出光面，与所述第二进光面相对设置，用以使经所述第二反射面反射的光经所述第三出光面射出次级波分组件。

在其中一个优选实施方式中，所述第二进光面的所在平面与所述第三出光面的所在平面相互平行。

在其中一个优选实施方式中，所述第二进光面的所在平面与所述第二出光面所在平面之间的夹角为45°。

上述实施方式中，由于第二出光面与所述第二反射面平行，且第二进光面与所述第二出光面之间的夹角为45°，水平射入次级波分组件的光，由于进入上述第二进光面的光经第二出光面及第二反射面反射后，水平射出次级波分组件。

在其中一个优选实施方式中，所述初级滤光组的若干个初级滤光片并排地排布于所述初级波分组件的第一出光面，预处理光进入初级波分组件后，经位于第一个的初级滤光片部分透射于初级波分组件外、部分反射于所述初级波分组件内，经前一个初级滤光片所反射的光经所述第一进光面全反射至与前一个初级滤光片相邻的后一个初级滤光片上。

上述实施方式中，进入初级波分组件的预处理光在各初级滤光片与上述第一进光面之间反射，形成类似“Z”字型的形状，最终通过各初级滤光片透射出对应波形的光。

在其中一个优选实施方式中，所述次级滤光组的若干个次级滤光片并排的排布于所述第二出光面的外侧面，且每个次级滤光片分别位于经对应初级滤光片所射出的光的光路中。

上述实施方式中，便于各次级滤光片接收进入次级波分组件的光。

在其中一个优选实施方式中，所述第二出光面与所述第二反射面相互平行。

在其中一个优选实施方式中，所述初级滤光组包括6个初级滤光片，每个初级滤光片分别能够透射对应不同波长的光。

上述实施方式中，6个初级滤光片、配合6个次级滤光片，这样便可将预处理光处理分为12个不用波长的光。当采用18个初级滤光片、配合18个次级滤光片，这样便可将预处理光处理分为36个不用波长的光。

在其中一个优选实施方式中，所述初级滤光片为CWDM膜片，所述次级滤光片为WDM膜片。

在其中一个优选实施方式中，所述初级波分组件及所述初级滤光组采用 CWDM三端口器件，所述次级波分组件及所述次级滤光组采用WDM三端口器件，所述CWDM三端口器件与所述WDM三端口器件级联。

本发明上述实施方式将初级滤光片与次级滤光片相互配合，采用多级分波的结构，可以精准的将预处理光内的不同波长的剥离出来，无需使用成本更高的 MWDM膜，降低了生产、使用成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。

图1为本申请第一优选实施方式中的波分复用器件的立体结构示意图；

图2为本申请第一优选实施方式中的波分复用器件的初级波分组件的俯视光路示意图；

图3为本申请第一优选实施方式中的任一光束在其波分组件的侧视光路示意图。

图4为本申请第二优选实施方式中的波分复用器件的立体结构示意图；

图5为本申请第三优选实施方式中的波分复用器件的立体结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及 /或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所述，本申请一优选实施方式公开了一种波分复用器件100，该波分复用器件100包括初级波分组件110、初级滤光组120、次级波分组件130及次级滤光组140。

具体地，结合图1及图2所示，上述初级波分组件110具有第一进光面111 及与所述第一进光面111相对的第一出光面112。

结合图1及图2所示，初级滤光组120设置于所述第一出光面112的外侧面，所述初级滤光组120具有若干个能够透射对应波长的光的初级滤光片，预处理光经所述第一进光面111进入所述初级波分组件110，并通过设置于所述第一出光面112的所述初级滤光组120部分透射出所述初级波分组件110外。本实施方式中，上述初级滤光片可以为CWDM膜片。

具体地，所述初级滤光组120的若干个初级滤光片可以并排的排布于所述初级波分组件的第一出光面112，例如等距离的排布于初级波分组件110的第一出光面112。预处理光进入初级波分组件110后，经位于第一个的初级滤光片部分透射于初级波分组件110外、部分反射于所述初级波分组件110内，经前一个初级滤光片所反射的光经所述第一进光面111全反射至与前一个初级滤光片相邻的后一个初级滤光片上。

更详细地说，本实施方式中，上述初级滤光组可以包括6个初级滤光片，分别为第一初级滤光片m1、第二初级滤光片m2、第三初级滤光片m3、第四初级滤光片m4、第五初级滤光片m5、第六初级滤光片m6。该6个初级滤光片并排地排布于上述初级波分组件110的第一出光面112，每个初级滤光片分别能够透射对应不同波长的光。也就是说，该6个初级滤光片在上述第一出光面112可以呈“一”字型等距离排布。且经上述6个初级滤光片射出的光的方向一致。

预处理的光由上述第一进光面111进入上述初级波分组件110后，射至上述第一初级滤光片m1上，上述第一初级滤光片m1的本身特性，上述第一初级滤光片m1对射至第一初级滤光片m1进行部分透射、部分反射，经第一初级滤光片m1透射的光具有固定的第一波长λ1，其余波长的光经上述第一初级滤光片 m1反射后，在上述初级波分组件110内经上述第一进光面111全反射后，射至与上述第一初级滤光片m1相邻的第二初级滤光片m2上，上述第二初级滤光片 m2对射至第二初级滤光片m2的光进行部分透射、部分反射，经第二初级滤光片m2透射的光具有固定的第二波长λ2，其余波长的光经上述第二初级滤光片 m2反射后，再经上述第一进光面111全反射，射至上述第三初级滤光片m3上，上述第三初级滤光片m3对射至第三初级滤光片m3的光进行部分透射、部分反射，经第三初级滤光片m3透射的光具有固定的第三波长λ3，其余波长的光经上述第三初级滤光片m3反射后，在经上述第一进光面111全反射后，射至上述第四初级滤光片m4上，上述第四初级滤光片m4对射至第四初级滤光片m4的光进行部分透射、部分反射，经第四初级滤光片m4透射的光具有固定的第四波长λ4，其余波长的光经上述第四初级滤光片m4反射后，再次经上述第一进光面111全反射后，射至上述第五初级滤光片m5上，上述第五初级滤光片m5对射至第五初级滤光片m5的光进行部分透射、部分反射，经第五初级滤光片m5 透射的光具有固定的第五波长λ5，其余波长的光经第一进光面111全反射后，射至上述第六初级滤光片m6上，上述第六初级滤光片m6对射至第六初级滤光片m6的光进行部分透射、部分反射，经第六初级滤光片m6透射的光具有固定的第六波长λ6，这样便从初级波分组件110内射出的光为6个固定波长的光，该6束固定波长的光的波长分别为第一波长λ1、第二波长λ2、第三波长λ3、第四波长λ4、第五波长λ5及第六波长λ6。且该6束固定波长的光射出初级波分组件的方向相同。

结合图1及图3所示，上述次级波分组件130位于上述初级波分组件110 的一侧，且位于从上述初级波分组件110射出的光的光路中，该次级波分组件采用C-BLOCK结构，具体地，该次级波分组件130具有第二出光面131及与第二出光面131相对的第二反射面132。该第二反射面132用于对入射第二反射面132 的光进行反射，第二反射面132可以是反射镜，优选是全反射镜。

更详细地说，上述次级波分组件130还可以包括第二进光面133及第三出光面134，分别由上述初级滤光组的对应初级滤光片所透射出的光分别经该第二进光面133进入次级波分组件130，该第二进光面133为一平面结构，由于由上述初级波分组件110所射出的光的方向相同，上述第二进光面133为一平面结构，而且光进入上述次级波分组件130的内部介质均匀、相同，因而由第一波分组件 110射出的多束光进入次级波分组件130后，其光的方向也是一致。

本实施方式中，上述由第一波分组件110射出的多束光可以均垂直于所述第二进光面133射入次级波分组件130。当然，本实施方式中上述第一波分组件110 射出的多束光可以不垂直于所述第二进光面133射入次级波分组件130，例如，在水平方向上斜射至所述第二进光面133射入次级波分组件130。

上述第二出光面131设置于第二进光面133的相对位置，且第二出光面131 所在的平面相对于第二进光面133的所在平面呈角度设置，使由第二进光面133 进入次级波分组件，并经第二出光面131的光能够透射或者部分反射至第二反射面132上，具体所呈的角度可根据实际应用的情况及上述第二反射面132与第二出光面131之间的位置关系决定，对此本申请不作限定，本实施方式中，第二进光面133的所在平面与第二出光面131所在平面之间的夹角例如是45°。上述次级滤光组140设置于上述第二出光面131的外侧面，具体地，上述次级滤光组 140具有与所述初级滤光片数量对应的次级滤光片，且每个对应的次级滤光片所处的位置与上述初级滤光片所处的位置对应，每一由初级滤光片透出的光进入所述次级波分组件130后，经对应的次级滤光片部分透射出次级波分组件130外、部分反射至第二反射面132，被反射至第二反射面132的光经该第二反射面132 的反射，经第三出光面134出射出次级波分组件130。本实施方式中，上述次级滤光片可以为WDM膜片。

具体地，上述次级滤光组140的若干个次级滤光片可以并排的排布于所述第二出光面的外侧面，且每个次级滤光片分别位于经对应初级滤光片所射出的光的光路中。

本实施方式中，上述次级滤光组140可以包括6个次级滤光片，且该6个次级滤光片可以呈“一”字型排布，且该6个次级滤光片分别位于对应6个初级滤光片所射出的光的光路中，具体地，该6个次级滤光片从首到末分别为：第一次级滤光片n1、第二次级滤光片n2、第三次级滤光片n3、第四次级滤光片n4、第五次级滤光片n5、第六次级滤光片n6。

预处理光经上述初级波分组件110及初级滤光组处理后，由上述第一初级滤光片m1所透射的具有第一波长λ1的光进入次级滤光组140后，经过位于第二出光面131的第一次级滤光片n1部分透射，部分反射至第二反射面132，经第一次级滤光片n1部分透射的光具有固定波长λ11，部分反射至第二反射面的光具有固定波长λ12，具有固定波长λ12的光经上述第二反射面132反射后，经第三出光面134射出次级波分组件外；由上述第二初级滤光片m2所透射的具有第二波长λ2的光进入次级滤光组140后，经过位于第二出光面131的第二次级滤光片n2部分透射，部分反射至第二反射面132，经第二次级滤光片n2部分透射的光具有固定波长λ21，部分反射至第二反射面的光具有固定波长λ22，具有固定波长λ22的光经上述第二反射面132反射后，经第三出光面134射出次级波分组件外；由上述第三初级滤光片m3所透射的具有第三波长λ3的光进入次级滤光组140后，经过位于第二出光面131的第三次级滤光片n3部分透射，部分反射至第二反射面132，经第三次级滤光片n3部分透射的光具有固定波长λ 31，部分反射至第二反射面的光具有固定波长λ32，具有固定波长λ32的光经上述第二反射面132反射后，经第三出光面134射出次级波分组件外；由上述第 4初级滤光片m4所透射的具有第四波长λ4的光进入次级滤光组140后，经过位于第二出光面131的第四次级滤光片n4部分透射，部分反射至第二反射面132，经第四次级滤光片n4部分透射的光具有固定波长λ41，部分反射至第二反射面的光具有固定波长λ42，具有固定波长λ42的光经上述第二反射面132反射后，经第三出光面134射出次级波分组件外；由上述第五初级滤光片m5所透射的具有第五波长λ5的光进入次级滤光组140后，经过位于第二出光面131的第五次级滤光片n5部分透射，部分反射至第二反射面132，经第五次级滤光片n5部分透射的光具有固定波长λ51，部分反射至第二反射面132的光具有固定波长λ52，具有固定波长λ52的光经上述第二反射面132反射后，经第三出光面134射出次级波分组件外；由上述第六初级滤光片m6所透射的具有第六波长λ6的光进入次级滤光组140后，经过位于第二出光面131的第六次级滤光片n6部分透射，部分反射至第二反射面132，经第六次级滤光片n6部分透射的光具有固定波长λ61，部分反射至第二反射面的光具有固定波长λ62，具有固定波长λ62的光经上述第二反射面132反射后，经第三出光面134射出次级波分组件外。

本实施方式中，所述第二出光面131与所述第二反射面132可以平行设置。上述第二进光面133的所在平面与所述第三出光面134的所在平面可以相互平行。这样可确保射出次级波分组件130的多束光相互平行。

综上所述，具有多种波长的预处理光进入初级波分组件110后，经具有6 个可对应波长的光的初级滤光片的初级滤光组120，可分别透射出具有6种波长的光，接着光进入次级波分组件130，经次级滤光组140后，每束光可分别分为两种不同波长的光，这样，本实施方式中的波分复用器件100可分为12种波长的光。而上述经过6个对应的次级滤光片的光相互独立，经对应的次级滤光片部分透射、部分反射后，反射后的光经第二反射面132后，均各自经第三出光面 134射出次级波分组件，这样，进入次级波分组件130的光相互独立，且每束光的光路短，光损耗少。

本实施方式中，上述初级波分组件110及所述初级滤光组120采用CWDM 三端口器件，上述次级波分组件130及所述次级滤光组140采用WDM三端口器件，所述CWDM三端口器件与所述WDM三端口器件级联。

本发明上述实施方式将初级滤光片与次级滤光片相互配合，采用多级分波的结构，可以精准的将预处理光内的不同波长的剥离出来，无需使用成本更高的 MWDM膜，降低了生产、使用成本。

如图4所示，本申请第二优选实施方式公开了一种波分复用器件200，本实施方式与上述第一优选实施方式的区别主要在于初级波分组件210及初级滤波组220的初级滤光片的排布方式。

详细地，本实施方式中的初级波分组件210的第一进光面211的所在平面与第一出光面212的所在平面相交。也就是说，第一进光面211与第一出光面212 不平行，第一进光面211和第一出光面212可以相交并形成交线，也可以处于不相交的状态。

所述初级滤光组220的若干个初级滤光片分布于所述初级波分组件210的第一出光面212。

所述初级波分组件210还包括：第三初级反射面213，与所述第一进光面211 及第一出光面212组成棱镜结构，预处理光经第一进光面211进入初级波分组件后，经其中一个初级滤光片部分透射于初级波分组件外、部分反射于所述初级波分组件内，并经第一进光面及第三初级反射面213全反射至位于第一出光面212 的下一个初级滤光片上。

本实施方式中，上述初级滤光片可以为CWDM膜片。

具体地，所述初级滤光组220的若干个初级滤光片可以上下交错排布于所述初级波分组件的第一出光面212，预处理光进入初级波分组件210后，经位于第一个的初级滤光片部分透射于初级波分组件210外、部分反射于所述初级波分组件210内，经前一个初级滤光片所反射的光经所述第三反射面213全反射至与另一初级滤光片上。

更详细地说，本实施方式中，上述初级滤光组220可以包括6个初级滤光片，分别为第一初级滤光片m1、第二初级滤光片m2、第三初级滤光片m3、第四初级滤光片m4、第五初级滤光片m5、第六初级滤光片m6。该6个初级滤光片并排地排布于上述初级波分组件110的第一出光面112，每个初级滤光片分别能够透射对应不同波长的光。也就是说，该6个初级滤光片在上述第一出光面112 可以呈“N”字型等距离交错排布。且经上述6个初级滤光片射出的光的方向一致。

预处理的光由上述第一进光面211进入上述初级波分组件210后，射至上述第一初级滤光片m1上，上述第一初级滤光片m1的本身特性，上述第一初级滤光片m1对射至第一初级滤光片m1进行部分透射、部分反射，经第一初级滤光片m1透射的光具有固定的第一波长λ1，其余波长的光经上述第一初级滤光片 m1反射后，在上述初级波分组件210内先后经上述第一进光面211、第三反射面213全反射后，射至第二初级滤光片m2上，上述第二初级滤光片m2对射至第二初级滤光片m2的光进行部分透射、部分反射，经第二初级滤光片m2透射的光具有固定的第二波长λ2，其余波长的光经上述第二初级滤光片m2反射后，再先后经上述第三反射面213、第一进光面211全反射，射至上述第三初级滤光片m3上，上述第三初级滤光片m3对射至第三初级滤光片m3的光进行部分透射、部分反射，经第三初级滤光片m3透射的光具有固定的第三波长λ3，其余波长的光经上述第三初级滤光片m3反射后，再经上述第一进光面211、第三反射面213全反射后，射至上述第四初级滤光片m4上，上述第四初级滤光片m4对射至第四初级滤光片m4的光进行部分透射、部分反射，经第四初级滤光片 m4透射的光具有固定的第四波长λ4，其余波长的光经上述第四初级滤光片m4 反射后，再次经上述第三反射面213、第一进光面211全反射后，射至上述第五初级滤光片m5上，上述第五初级滤光片m5对射至第五初级滤光片m5的光进行部分透射、部分反射，经第五初级滤光片m5透射的光具有固定的第五波长λ 5，其余波长的光先后经第一进光面211、第三反射面213全反射后，射至上述第六初级滤光片m6上，上述第六初级滤光片m6对射至第六初级滤光片m6的光进行部分透射、部分反射，经第六初级滤光片m6透射的光具有固定的第六波长λ6，这样便从初级波分组件210内射出的光为6个固定波长的光，该6束固定波长的光的波长分别为第一波长λ1、第二波长λ2、第三波长λ3、第四波长λ4、第五波长λ5及第六波长λ6。且该6束固定波长的光射出初级波分组件的方向相同。

所述初级波分组件还包括预处理结构214，预处理结构214设置于所述第一进光面211远离所述初级滤光片的一侧，所述预处理结构用于控制所述预处理结构输入、输出的光的方向，入射所述预处理结构的光，依次通过所述预处理结构、所述第二反射面后，形成预处理光路并入射所述其中一个初级滤光片。本实施方式中所述预处理结构包括棱镜。

本实施方式中的次级滤波组240的滤光片为配合射出初级波分组件210的光路，也可以呈“N”型上下交错排布。

所述初级波分组件还包括预处理结构214，预处理结构214设置于所述第一进光面211远离所述初级滤光片的一侧，所述预处理结构用于控制所述预处理结构输入、输出的光的方向，入射所述预处理结构的光，依次通过所述预处理结构、所述第二反射面后，形成预处理光路并入射所述其中一个初级滤光片。本实施方式中所述预处理结构包括棱镜。

本实施方式中预处理光进入上述预处理结构后，经上述第一进光面211进入上述初级波分组件210，进入初级波分组件210的预处理光经过位于第一出光面 212的其中一个初级滤光片，部分经该初级滤光片透射出初级波分组件210，部分反射至波分组件210内，并先后经第一进光面211及第三反射面213反射至第一出光面212的另一初级滤光片，接着，部分经该初级滤光片透射出初级波分组件210，部分反射至波分组件210内，并先后经第一进光面211及第三反射面213 反射至第一出光面212的另一初级滤光片，直至预处理光通过初级滤波组的所有初级滤光片透射出初级波分组件210外。

所述初级滤光组220的初级滤光片在所述第一出光面221上的预处理光的光路中并呈上下交错排布，以配合射出初级波分组件射出第一出光面221的光路。

利用预处理结构实现入射光同侧出光以外的应用环境下的出光要求，预处理结构可以用于破坏第二反射面发生的反射。由于预处理光路中光入射第一滤光片的光路和第一段C形光路中光入射第一滤光片的光路重合，因此能够对入射预处理结构的光进行分波，以及对不同波长的光进行合波并从预处理结构出光。预处理结构可以采用不同的结构来改变入射光的传输方向，从而灵活地满足在入射光同侧或异侧出光的要求。

在一些可选的实施方式中，所述预处理结构可以包括棱镜，且所述棱镜与所述第二段C形光路不相交。棱镜工艺成熟，应用广泛，在实际应用中用户可以选择合适的棱镜改变入射光的方向，满足使用中的需求。所述预处理结构可以包括一个或多个棱镜，棱镜例如是三棱镜、四棱镜、五棱镜或者其他棱镜。当棱镜是三棱镜时，其可以是直角三棱镜，优选是等腰直角三棱镜。

在一些可选的实施方式中，所述棱镜和所述第一进光面211的折射率可以相同，所述棱镜的一侧面和所述第一进光面211贴合在一起，当棱镜和第一进光面 211的折射率相同时，光从棱镜入射第一进光面211不会发生反射，便于用户调整光入射棱镜的方向，从而使光入射棱镜后通过第一进光面211入射初级滤光片。在具体实施中，棱镜的一侧面和第一进光面211可以采用光胶吸附在一起，或者采用胶水贴合在一起，还可以通过固定装置将棱镜和第一进光面211固定在一起。

在一个实际应用中，棱镜100可以是直角三棱镜，且直角三棱镜的非直角侧面作为一侧面与第一进光面211贴合在一起，光从出射光异侧入射预处理结构，入射后从棱镜透射至第一进光面211。在另一个实际应用中，棱镜100的一个直角侧面作为一侧面与第一进光面211贴合在一起，此时光也是从出射光异侧入射预处理结构，入射后在棱镜中经过一次反射后透射至第一进光面211。

在另一个实际应用中，本申请实施例还可以包括其他棱镜，以满足具体应用场景中入射光和出射光的光路需求。预处理结构包括两个棱镜，通过棱镜组合实现在入射光同侧出光的功能。

本发明上述实施方式将初级滤光片与次级滤光片相互配合，采用多级分波的结构，可以精准的将预处理光内的不同波长的剥离出来，无需使用成本更高的 MWDM膜，降低了生产、使用成本。

图5所示，本申请第三优选实施方式公开了一种波分复用器件300，本实施方式与上述第二优选实施方式的区别主要在于初级波分组件310进光方式。

详细地，本实施方式中的初级波分组件310的所述第一进光面311与所述第一出光面312为同一平面。所述初级波分组件310还包括第一初级反射面313 及第二初级反射面314，所述第一初级反射面所在的平面313和所述第二初级反射面314所在的平面相交，且与所述第一进光面311也就是第一出光面312构成一三棱镜的三个柱面。

预处理光经第一进光面311进入初级波分组件310内，并入射所述第一初级反射面313，依次通过所述第一初级反射面反射313、所述第二初级反射面314 反射后，形成C形或近似C形的第一段C形光路并入射所述初级滤光组320，且在所述第一段C形光路中，入射所述第一初级反射面313的光和所述第二初级反射面314反射的光形成异面直线。

优选地，所述第一初级反射面反射313与所述第二初级反射面314形成的夹角优选是直角，此时第一初级反射面反射313与所述第二初级反射面314相互垂直，如图5所示。当第一初级反射面反射313与所述第二初级反射面314相互垂直时，垂直于第一初级反射面反射313与所述第二初级反射面314所在平面的交线且入射第一初级反射面反射313与所述第二初级反射面314的光相互平行。

所述初级滤光组320的若干个初级滤光片分布于所述初级波分组件310的第一出光面312。

预处理光经第一进光面311进入初级波分组件后，经第一初级反射面313 及第二初级反射面314反射后，被第一个初级滤光片部分透射于初级波分组件外、部分反射于所述初级波分组件内，在被第二初级反射面314及第一初级反射面 313反射后，射到下一个初级滤光片上。

更详细地说，本实施方式中，上述初级滤光组320可以包括6个初级滤光片，分别为第一初级滤光片m1、第二初级滤光片m2、第三初级滤光片m3、第四初级滤光片m4、第五初级滤光片m5、第六初级滤光片m6。该6个初级滤光片并排地排布于上述初级波分组件110的第一出光面112，每个初级滤光片分别能够透射对应不同波长的光。也就是说，该6个初级滤光片在上述第一出光面112 可以呈“N”字型等距离交错排布。且经上述6个初级滤光片射出的光的方向一致。

预处理的光由上述第一进光面311进入上述初级波分组件310后，经第一初级反射面313及第二初级反射面314反射后，射至上述第一初级滤光片m1上，上述第一初级滤光片m1的本身特性，上述第一初级滤光片m1对射至第一初级滤光片m1进行部分透射、部分反射，经第一初级滤光片m1透射的光具有固定的第一波长λ1，其余波长的光经上述第一初级滤光片m1反射后，在上述初级波分组件310内先后经第二初级反射面314及上述第一初级反射面313全反射后，射至第二初级滤光片m2上，上述第二初级滤光片m2对射至第二初级滤光片m2的光进行部分透射、部分反射，经第二初级滤光片m2透射的光具有固定的第二波长λ2，其余波长的光经上述第二初级滤光片m2反射后，再先后经上述第一初级反射面313及第二初级反射面314全反射，射至上述第三初级滤光片m3上，上述第三初级滤光片m3对射至第三初级滤光片m3的光进行部分透射、部分反射，经第三初级滤光片m3透射的光具有固定的第三波长λ3，其余波长的光经上述第三初级滤光片m3反射后，再经上述第二初级反射面314及第一初级反射面313全反射后，射至上述第四初级滤光片m4上，上述第四初级滤光片m4对射至第四初级滤光片m4的光进行部分透射、部分反射，经第四初级滤光片m4 透射的光具有固定的第四波长λ4，其余波长的光经上述第四初级滤光片m4反射后，再次经上述第一初级反射面313及第二初级反射面314全反射后，射至上述第五初级滤光片m5上，上述第五初级滤光片m5对射至第五初级滤光片m5 的光进行部分透射、部分反射，经第五初级滤光片m5透射的光具有固定的第五波长λ5，其余波长的光先后经第二初级反射面314及第一初级反射面313全反射后，射至上述第六初级滤光片m6上，上述第六初级滤光片m6对射至第六初级滤光片m6的光进行部分透射、部分反射，经第六初级滤光片m6透射的光具有固定的第六波长λ6，这样便从初级波分组件310内射出的光为6个固定波长的光，该6束固定波长的光的波长分别为第一波长λ1、第二波长λ2、第三波长λ3、第四波长λ4、第五波长λ5及第六波长λ6。且该6束固定波长的光射出初级波分组件的方向相同。

本实施方式中的次级滤波组340的滤光片为配合射出初级波分组件310的光路，也可以呈“N”型上下交错排布。

该波分复用结构的高集成度存在显著的体积小、插入损耗低和应用广泛的优势；对于两个反射面不需处理，光线入射或者出射的区域仅需设置两个滤光片即可，对于常规应用，核心材料不需要分区镀膜，解决了Z-BLOCK核心器件需要分区镀膜等材料加工工艺复杂的问题，减省了材料的加工难度和工艺要求，从而降低成本；另外，通过两个反射面两次反射形成C形或近似C形的光路，其特定的光路能够直接适应在入射光同侧出光应用环境下的出光要求，解决了现有的 Z-BLOCK方案中公共端不能与其他各端口分布在同一侧的问题。该波分复用结构还利用预处理装置实现入射光同侧出光以外的应用环境下的出光要求，由于预处理光路中光入射第一滤光片的光路和第一段C形光路中光入射第一滤光片的光路重合，因此能够对入射预处理装置的光进行分波，由此可以根据实际应用中的需求使得公共端与其他各端口分布在同侧或者异侧。

本发明上述实施方式将初级滤光片与次级滤光片相互配合，采用多级分波的结构，可以精准的将预处理光内的不同波长的剥离出来，无需使用成本更高的 MWDM膜，降低了生产、使用成本。

本申请从使用目的上，效能上，进步及新颖性等观点进行阐述，其设置有的实用进步性，已符合专利法所强调的功能增进及使用要件，本申请以上的说明及附图，仅为本申请的较佳实施例而已，并非以此局限本申请，因此，凡一切与本申请构造，装置，特征等近似、雷同的，即凡依本申请专利申请范围所作的等同替换或修饰等，皆应属本申请的专利申请保护的范围之内。

Claims (19)

1.一种波分复用器件，其特征在于，包括：

初级波分组件，具有第一进光面及第一出光面；

初级滤光组，设置于所述第一出光面的外侧面，所述初级滤光组具有若干个能够透射对应波长的光的初级滤光片，预处理光经所述第一进光面进入所述初级波分组件，并通过设置于所述第一出光面的所述初级滤光组部分透射出所述初级波分组件外；

次级波分组件，具有第二出光面及与第二出光面相对的第二反射面；及

次级滤光组，设置于所述第二出光面的外侧面，所述次级滤光组具有与所述初级滤光片数量对应的次级滤光片，由初级波分组件透出的光进入所述次级波分组件，并经对应的次级滤光片部分透射出次级波分组件外，部分反射至所述第二反射面并经所述第二反射面反射出所述次级波分组件。

2.根据权利要求1所述的波分复用器件，其特征在于，所述第一进光面与所述第一出光面相对设置。

3.根据权利要求2所述的波分复用器件，其特征在于，所述第一进光面与所述第一出光面平行。

4.根据权利要求3所述的波分复用器件，其特征在于，所述初级滤光组的若干个初级滤光片并排地排布于所述初级波分组件的第一出光面，预处理光进入初级波分组件后，经位于第一个的初级滤光片部分透射于初级波分组件外、部分反射于所述初级波分组件内，经前一个初级滤光片所反射的光经所述第一进光面全反射至与前一个初级滤光片相邻的后一个初级滤光片上。

5.根据权利要求2所述的波分复用器件，其特征在于，所述第一进光面与所述第一出光面的所在平面相交，所述初级滤光组的若干个初级滤光片分布于所述初级波分组件的第一出光面，所述初级波分组件还包括：第三初级反射面，与所述第一进光面及第一出光面组成棱镜结构，预处理光经第一进光面进入初级波分组件后，经其中一个初级滤光片部分透射于初级波分组件外、部分反射于所述初级波分组件内，并经第一进光面及第三初级反射面全反射至下一个初级滤光片上。

6.根据权利要求5所述的波分复用器件，其特征在于，所述第一进光面的所在平面与所述第一出光面的所在平面相交，所述初级波分组件还包括：

预处理结构，设置于所述第一进光面远离所述初级滤光片的一侧，所述预处理结构用于控制所述预处理结构输入、输出的光的方向，入射所述预处理结构的光，依次通过所述预处理结构、所述第二反射面后，形成预处理光路并入射所述其中一个初级滤光片。

7.根据权利要求6所述的波分复用器件，其特征在于，所述预处理结构包括棱镜。

8.根据权利要求1所述的波分复用器件，其特征在于，所述第一进光面与所述第一出光面为同一平面，所述初级波分组件还包括：

第一初级反射面；

第二初级反射面，所述第一初级反射面所在的平面和所述第二初级反射面所在的平面相交，且与所述第一进光面构成一三棱镜的三个柱面；

入射所述第一初级反射面的光，依次通过所述第一初级反射面反射、所述第二初级反射面反射后，形成C形或近似C形的第一段C形光路并入射所述初级滤光组，且在所述第一段C形光路中，入射所述第一初级反射面的光和所述第二初级反射面反射的光形成异面直线。

9.根据权利要求8所述的波分复用器件，其特征在于，所述第一初级反射面与所述第二初级反射面相互垂直。

10.根据权利要求1所述的波分复用器件，其特征在于，所述初级滤光组的初级滤光片在所述第一出光面上呈“一”字型排布。

11.根据权利要求1所述的波分复用器件，其特征在于，所述初级滤光组的初级滤光片在所述第一出光面上呈上下交错排布。

12.根据权利要求1所述的波分复用器件，其特征在于，所述第二出光面与所述第二反射面平行。

13.根据权利要求1所述的波分复用器件，其特征在于，所述次级波分组件还包括：

第二进光面，由初级波分组件射出的光经所述第二进光面进入次级波分组件；及

第三出光面，与所述第二进光面相对设置，用以使经所述第二反射面反射的光经所述第三出光面射出次级波分组件。

14.根据权利要求13所述的波分复用器件，其特征在于，所述第二进光面的所在平面与所述第三出光面的所在平面相互平行。

15.根据权利要求13所述的波分复用器件，其特征在于，所述第二进光面的所在平面与所述第二出光面所在平面之间的夹角为45°。

16.根据权利要求1所述的波分复用器件，其特征在于，所述次级滤光组的若干个次级滤光片并排的排布于所述第二出光面的外侧面，且每个次级滤光片分别位于经对应初级滤光片所射出的光的光路中。

17.根据权利要求1所述的波分复用器件，其特征在于，所述初级滤光组包括6个初级滤光片。

18.根据权利要求1所述的波分复用器件，其特征在于，所述初级滤光片为CWDM膜片，所述次级滤光片为WDM膜片。

19.根据权利要求1所述的波分复用器件，其特征在于，所述初级波分组件及所述初级滤光组采用CWDM三端口器件，所述次级波分组件及所述次级滤光组采用WDM三端口器件，所述CWDM三端口器件与所述WDM三端口器件级联。

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