CN2450829Y - 一种密集波分复用器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光纤通讯领域的密集波分复用器。它包括入射光准直器、接受反射光准直器以及接收透射光准直器,其特征在于在反射光路上,反射光脱离与入射光交汇脱离处设置棱镜或全反射镜,使反射光束脱离原来直线,实现适当距离平移或偏折,达到入射光与反射光空间尽快分离,从而使出射光准直器和反射光准直器之间工作距离较短,同时有各自足够的空间实现固定。本实用新型解决了光束采用小角度入射时,光程过长难题。具有设计新颖、结构简单、体积小巧、适用性较广等特点。

Description

一种密集波分复用器

本实用新型涉及光纤通讯领域，尤其是一种密集波分复用器。

现有美国专利US6084994，提供一种双光纤型0.25节长密集波分复用器(DWDM)技术方案，它主要是利用不同间隔双光纤毛细管做成光纤头与0.25节长的自聚焦透镜，以形成准直器出射光的双光束不同夹角，以匹配密集波分复用器的DWDM膜片所需不同入射角；当DWDM膜片应用于通道间隔窄的器件时，由于不同间隔毛细管种类有限，精确度不易控制，使用过于繁琐。另一方案，主要是在准直器出射光中置DWDM膜片，使膜片连续转动，直到选出所需的ITU波长，同时将出射光用准直器直接接收；该结构应用于大间隔DWDM器件，如400GHZ准直器，通常它的入射角与反射角夹角10-20°，因为只有这样角度才不至于因为给予入射光准直器和接受反射光准直器有足够装配空间而引起光程太长。例如：通常DWDA器件所采用的是日本NSG公司生产的SLW-1.8自聚焦透镜制作的准直器，所产生的光束直径为φ=0.46mm(参见图1)，如图2所示，为固定相邻发出的出射光和接受反射光准直器，两束光中心间隔D≥6.5mm，两准直器容易装配；而此时入射光与膜片法线入射角为θ，出射光准直器端面到膜片反射面间距为L1，接受反射光准直器端面到膜片反射点间距为L2，则两准直器之间工作距离L=L1+L2(其中L1≈L2)，设θ=10°，则L=L1+L2约为40mm，但在实际应用中，当入射角大于3°时，会带来以下几个问题：Ⅰ)平时DWDM呈近似方形的透光带，而此时顶端开始变尖锐而变窄。Ⅱ)同时偏振相关损耗增大。Ⅲ)此时温度对中心波长漂移影响会加剧。因为根据公式： $\mathrm{\λ}={\mathrm{\λ}}_0\sqrt{1-{c\sin }^2\mathrm{\θ}}$ 当θ增大，Δθ引起Δλ变化将明显增大。因此采用第一种方案应用于间隔小的DWDM器件时，很难解决稳定性问题。如果采用第二种方案，采用小角度入射时，应用亦同样很困难，如当入射角为1.8°时，对应于NSG公司的自聚焦镜SLW-1.8，此时有效光斑约φ0.46mm，当要求入射准直器与接受准直器之间分开约6.5mm的实际可装配间隔时，其光路将达200mm(参见图2)，此时D=6.5mm，θ≈1.8°,L1+L2=200(L1+L2=100mm)，这样不仅器件长度太长，其准直器插损变得非常大而无法实用。

本实用新型针对现有技术存在问题，其目的在于提供一种采用小角度入射，同时光程短的一种密集波复分器。

本实用新型的技术方案是一种密集波分复用器，在壳体上设置入射光准直器、接受反射光准直器和接受透射光准直器，三准直器之间通过设置的DWDM膜片产生透射光和反射光，并且在DWDM膜片反射光点至接受反射光准直器的光路上，反射光与入射光脱离交汇处设置可使反射光实现平移或偏折的光学元件。

本实用新型解决了现有技术中采用小角度入射、光程过长的问题，设计新颖、结构简单、体积小巧、成本低，具有很强的实用性和广泛的适用性。

以下结合附图对本实用新型作详细描述。

图1、图2均是本实用新型现有技术的参考示意图。

图3(a)是本实用新型采用斜方棱镜的原理图。

图3(b)是本实用新型图3(a)的工作原理图。

图4(a)是本实用新型采用梯形棱镜的原理图。

图4(b)是本实用新型采用45°的直角三角形棱镜的原理图。

图4(c)是本实用新型采用普通全反射镜的原理图。

图5为本实用新型采用一种双光纤准直器的原理图。

图6为本实用新型采用另一种双光纤准直器的原理图。

图7为本实用新型采用直角梯形棱镜的另一种双光纤准直器原理图。

图8为本实用新型结构剖视图。

图9为本实用新型结构图8中的A-A剖视图。

本实用新型结构图见图8，它是由壳体109上设置发射光准直器101、接受反射光准直器105以及接受反射光准直器103，三准直器之间通过设置DWDM的膜片102将光源传送，使之相连，在DWDM膜片102与反射光准直器105之间的反射光路上，反射光与入射光脱离交汇处设置一棱镜104或金反射镜204，棱镜104或全反射镜204用胶粘接固定在壳体上，DWDM膜片102固定在转盘110上，转盘底轴安装在壳体上，转盘上设拨孔112，可调节DWDM膜片需要的入射角θ，以透射所需ITU光。由于在反射光路上设置棱镜，使反射光平移或改变方向，这样反射光准直器在较短光程的情况下可以达到小角度安装。采用的棱镜104可为斜方形棱镜、菱形棱镜、偏转棱镜、全反射棱镜、梯形棱镜。

实施例1：在入射光与反射光有效光班脱离交汇处设置一45°角的斜方棱镜104，使棱镜104边缘正好处于入射光与反射光光斑分开狭缝中间，当从准直器101发射出的光经膜片102反射至该棱镜104时，经棱镜104两次全内射后，位移产生了装配准直器101与装配准直器105所需足够空间。用日本NSG公司生产的SLW-1.8-1550自聚焦透镜制作准直器时，有效光斑为φ0.46，此时两个光斑中心分开D=0.65mm时，加入上述棱镜将不会引入插损，其入射角仍是1.8°，准直器801距离接收准直器工作距离L=LL1+L2仅为20-30mm(参见图3b)。

实施例2：在入射光与反射光有效光斑脱离交汇处设置一偏转棱镜104(参见图4a)或者设置一45°直角三角形的全反射棱镜104(参见图4b)或者设置一普通全反射镜204(参见图4c)，从而可改变发射光方向使入射光与发射光尽快实现快速分离，达到接受反射光准直器既有空间安装又能使两准直器之间工作距离较短。

实施例3：见图5在其反射光与入射光光斑交叉分离处设置全反射镜204，并在双光纤准直器103的前部设置一与之相互匹配的全反射镜204，此时全反射镜204与膜片102形成相互平行一体化光学结构，当θ角不同时，DWDM膜片102与全反射镜204工作距离随θ角不同而不同，使经全反射镜204反射光点与入射光之间工作距离为20-30mm。从膜片102透射出的光与经全反射镜204反射出的光相互平行，同时，穿过与双光纤准直器相匹配的棱镜104而进入双光纤准直器103。

实施例4：在入射光与反射光光斑分离处设置一梯形棱镜104(参见图6)，从双光纤准直器101发出的光纤107经膜片102调节到θ角产生所需ITU波长，通过梯形棱镜104全内反射转动角度，反射光束进入双光纤准直器101形成光纤106。

实施例5：根据不同入射角θ，在入射光与反射光光分离处设置一棱镜104(参见图7)，从双光纤准直器101发射出的光纤线107经DWDM膜片102反射至棱镜104，转动棱镜使膜片102反射光经棱镜104折射，产生光纤107进入双光纤准直器101；经膜片透射的光进入单光准直器103。

Claims (6)

1、一种密集波分复用器，它在壳体(109)上设置入射光准直器(101)、接受反射光准直器(105)以及接受透射光准直器(103)，并在三个准直器之间通过设置的DWDM膜片(102)将光源传送使之相连，其特征在于：DWDM膜片(102)反射光点至接收反射光准直器光路上，反射光与入射光脱离交汇处设置可使反射光实现平移或偏折的光学元件。

2、根据权利要求1所述的一种密集波分复用器，其特征在于所述的光学元件可以是棱镜(104)。

3、根据权利要求1所述的一种密集波分复用器，其特征在于所述的光学元件可以是全反射镜(204)。

4、根据权利要求2所述的一种密集波分复用器，其特征在于所述的棱镜可以上斜方形棱镜。

5、根据权利要求2所述的一种密集波分复用器，其特征在于所述的棱镜可以是梯形棱镜。

6、根据权利要求2所述的一种密集波分复用器，其特征在于光学元件可以是45°的直角三角形棱镜。

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