CN2533619Y - 一种用于dwdm的光波分复用器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种波分复用器件，包括双尾光纤、单尾光纤和安装在壳体内的透镜、滤波片，透镜安装在滤波片的两侧分别与双尾光纤和单尾光纤相对应，其特征在于：由所述双尾光纤的输入端/反射端输入的含有多个波长的光信号经过一个鼓状透镜的准直作用，在所述滤波片处分离出透射和反射两种光信号；所述反射光信号又经过所述鼓状透镜聚焦并由所述双尾光纤的反射端/输入端输出，所述透射光信号经过另一个鼓状透镜聚焦后由所述单尾光纤输出。采用该结构的器件具有低插入损耗、高信道隔离度、低成本、高回波损耗，温度特性好和易于制作等特点。

Description

一种用于DWDM的光波分复用器件

技术领域

本实用新型属于光纤通信技术领域，尤其涉及一种实现光波分复用通信的分波和合波器件。

背景技术

光波分复用器件能在空间上将来自一根光纤的由多个波长(波带)的光载波信号组成的一路光波信号解析为多路只含有单一波长的光载波信号，其中每一路波长的光载波信号沿传输光路被传送到相应的光波信号处理单元，或者沿反向光路把分离的多路不同的单一波长的光载波信号复用为一路光载波信号至一根传输光纤。通过本装置的简单串联可以实现对更多波长(波带)光载波信号的分波和合波。

波分复用器件是实现波分复用光纤通信系统功能的关键器件，依据实现的原理，光波分复用器主要可分为四类。第一类是光栅型波分复用器，它采用光栅分光原理来实现分、合波；第二类是干涉薄膜型波分复用器，它采用薄膜的滤波原理实现分、合波；第三类是平面波导型波分复用器，它采用光波导中光的干涉原理来实现分、合波；第四类是光栅光纤波分复用器，它采用光纤光栅的滤波原理来实现分、合波。目前在光纤通信系统中应用较为广泛的波分复用器件是干涉薄膜型波分复用器件，它通过应用等离子体沉淀技术制成表面涂覆有含有金属氧化物光学涂层的滤波片，它能够对特定的波长(波带)反射或散射，从而实现波分复用功能。在将滤波片制成器件时还需对通过此处的光束进行准直聚焦，保证器件在实现功能时能够获得很好的性能参数，如插入损耗小、回波损耗大、信道隔离度高等。本发明人在实现波分复用器件功能的器件中，采用一般球透镜对光束进行准直聚焦，但其存在体积大，工艺装调难度大等问题，但采用自聚焦透镜(Grinlens)的器件结构又因其工艺装配适应性差，生产造价较高，对优化器件的生产成本不利。上述两类器件的结构设计都难于实现光纤通信网络对实用化器件产品的最优需求：技术性能稳定可靠，造价低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用鼓状透镜作为准直和聚焦透镜的波分复用器件，采用该结构的器件具有低插入损耗、高信道隔离度、低成本、高回波损耗，温度特性好和易于制作等特点。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种光波分复用器件，包括双尾光纤、单尾光纤和安装在壳体内的透镜、滤波片，透镜安装在滤波片的两侧分别与双尾光纤和单尾光纤相对应，其特点在于：由所述双尾光纤的输入端/反射端输入的含有多个波长的光信号是经过一个鼓状透镜进行准直并在所述滤波片处分离出透射和反射两种光信号；所述反射光信号经过所述鼓状透镜聚焦并由所述双尾光纤的反射端/输入端输出，所述透射光信号经过另一个鼓状透镜聚焦并由所述单尾光纤输出。

上述的器件，其特点在于：所述壳体内还包括：松套管、固定胶、毛细管、石英玻璃套管、镀金套管、芯件和内套管，所述壳体由安装在一起的外封帽和外套管组成，所述双尾光纤、单尾光纤分别通过松套管、固定胶连接到所述毛细管，所述毛细管固定在所述石英玻璃套管内，所述石英玻璃套管固定在所述镀金套管内，所述鼓状透镜通过固定胶固定在所述芯件或所述石英玻璃套管内，在所述芯件的前端固定有所述滤波片，所述芯件与所述石英玻璃套管固定连接，所述镀金套管与内套管固定。

上述的器件，其特点在于：所述双尾光纤的轴心与鼓状透镜的轴心之间存在用于调整偏离度的夹角和/或距离，所述双尾光纤的输入端面和反射端面均位于所述鼓状透镜的的焦球面上；所述单尾光纤的轴心与所述鼓状透镜的轴心之间存在用于调整光路轴向方位的距离和/或夹角，所述单尾光纤的接收端面处于所述鼓状透镜的焦球面上。

上述的器件，其特点在于：所述芯件与所述鼓状透镜两端冠状部分的接触面为圆锥面或弧形面，所述芯件与所述鼓状透镜轴侧面相接触的面为柱面，所述鼓状透镜通过所述圆锥面或弧形面和所述柱面固定。

上述的器件，其特点在于：所述内套管上开有焊接槽，在所述焊接槽内存在用于固定连接所述内套管和所述镀金套管的焊料，所述内套管和所述外套管之间还存在有固定胶。

上述的器件，其特点在于：所述滤波片两侧的鼓状透镜的结构、大小、材质以及其光学参数是相同的。

上述的器件，其特点在于：所述鼓状透镜整体可以由单独一种材质构成，也可由几种材质通过贴合构成。

上述的器件，其特点在于：所述双尾光纤和所述单尾光纤与所述鼓状透镜相对的端面为一斜面，其倾角为0°-10°。

上述的器件，其特点在于：所述鼓状透镜两端的冠状部分为球面；所述鼓状透镜的冠状部分表面镀有增透膜。

上述的器件，其特点在于：所述滤波片可以是长波通滤波片、短波通滤波片或窄带通滤波片。

采用上述结构和元件的光波分复用器件，可以克服现有技术中的问题，实现了产品设计优化和产品成本的降低，满足光纤通信系统对器件产品的最优需求。

附图说明

附图1本实用新型的一种光波复用器件实施例的结构示意图

附图2本实用新型的另一种光波复用器件实施例的结构示意图

附图3本实用新型中所用的一种鼓状球透镜的剖面示意图

附图4本实用新型中两个实施例所用到的两种芯件的示意图

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例

在图1中，本实用新型的实施例为一种波分复用器件，其结构组成为：单尾光纤1，松套管2、24，外封帽3、23，固定胶4、5、19、21、22，外套管6，毛细管7、20，焊锡槽8、17，石英玻璃套管9、16，镀金套管10、18，鼓状透镜11、14，滤波片12，芯件13，内套管15，双尾光纤25组成。

其中双尾光纤25、单尾光纤1、松套管2、松套管24、外封帽3和外封帽23通过固定胶4、22连接到外套管6上，双尾光纤25和毛细管20之间通过固定胶21连接，在内套管15上开有焊接槽8、17，内套管15和镀金套管10、18之间通过焊接槽8、17内的焊锡固定连接，毛细管7、20固定于石英玻璃套管9、16内，石英玻璃套管9、16又分别通过镀金套管10、18固定，芯件13通过端面与石英玻璃套管16贴合连接，鼓状透镜14置于芯件13内，滤波片12贴合于芯件13朝向所述双尾光纤一侧的端面上，在内套管15内固定镀金套管10、18，固定胶19固定连接外套管6和内套管15。单尾光纤1和毛细管7之间通过固定胶5连接。

在图2中，显示了本实用新型的另一个实施例，其芯件23的结构发生变化，与实施例一相比，其结构的不同之处在于芯件23外形，鼓状透镜14、滤波片12的固定位置关系不同。如图2所示，芯件23的外形为中心处开有圆孔的片状结构，它的一个端面与石英玻璃套管16通过贴合连接，另一端面固定着滤波片12，毛细管20通过胶21与双尾光纤25固定，并和鼓状透镜14一起固定于石英玻璃套管16内，石英玻璃套管16与镀金管17固定。

在图3中，为本实用新型中所用的鼓状透镜的剖面示意图，鼓状透镜14的形状可以由冠状部分51、中间部分52和冠状部分53组成，它可以由球形体通过合适的加工方式获得一体式的结构，也可通过对柱状或锥状的基材通过切割和分别对两端进行加工得到，其中间部分的长度和两端冠状部分弧度的外形参数可以相同或不同，并可作适当改变。

在图4中，为本实用新型的实施例中所用到的两种芯件的示意图，芯件23、13的材质可以为金属、陶瓷或玻璃或复合材料。加工芯件所用材质应尽量和其所贴合的所述石英玻璃套管的材质、热膨胀系数相同或相似，这会使得器件的性能和成品率都得到很大的提高。

在不背离本实用新型的发明设计思想及其实质特点的情况下，该光波分复用器件的结构和个别光学元件的结构还可以经过进一步的改进形成新的实施例，在此不一一赘述。

Claims (10)

1、一种光波分复用器件，包括双尾光纤、单尾光纤和安装在壳体内的透镜、滤波片，透镜安装在滤波片的两侧分别与双尾光纤和单尾光纤相对应，其特征在于：由所述双尾光纤的输入端/反射端输入的含有多个波长的光信号是经过一个鼓状透镜进行准直并在所述滤波片处分离出透射和反射两种光信号；所述反射光信号经过所述鼓状透镜聚焦并由所述双尾光纤的反射端/输入端输出，所述透射光信号经过另一个鼓状透镜聚焦并由所述单尾光纤输出。

2、根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述壳体内还包括：松套管、固定胶、毛细管、石英玻璃套管、镀金套管、芯件和内套管，所述壳体由安装在一起的外封帽和外套管组成，所述双尾光纤、单尾光纤分别通过松套管、固定胶连接到所述毛细管，所述毛细管固定在所述石英玻璃套管内，所述石英玻璃套管固定在所述镀金套管内，所述鼓状透镜通过固定胶固定在所述芯件或所述石英玻璃套管内，在所述芯件的前端固定有所述滤波片，所述芯件与所述石英玻璃套管固定连接，所述镀金套管与内套管固定。

3、根据权利要求2所述的器件，其特征在于：所述双尾光纤的轴心与鼓状透镜的轴心之间存在用于调整偏离度的夹角和/或距离，所述双尾光纤的输入端面和反射端面均位于所述鼓状透镜的的焦球面上；所述单尾光纤的轴心与所述鼓状透镜的轴心之间存在用于调整光路轴向方位的距离和/或夹角，所述单尾光纤的接收端面处于所述鼓状透镜的焦球面上。

4、根据权利要求2或3所述的器件，其特征在于：所述芯件与所述鼓状透镜两端冠状部分的接触面为圆锥面或弧形面，所述芯件与所述鼓状透镜轴侧面相接触的面为柱面，所述鼓状透镜通过所述圆锥面或弧形面和所述柱面固定。

5、根据权利要求2、3所述的器件，其特征在于：所述内套管上开有焊接槽，在所述焊接槽内存在用于固定连接所述内套管和所述镀金套管的焊料，所述内套管和所述外套管之间还存在有固定胶。

6、根据权利要求1、2、3所述的器件，其特征在于：所述滤波片两侧的鼓状透镜的结构、大小、材质以及其光学参数是相同的。

7、根据权利要求1、2、3所述的器件，其特征在于：所述鼓状透镜整体可以由单独一种材质构成，也可由几种材质通过贴合构成。

8、根据权利要求1、2、3所述的器件，其特征在于：所述双尾光纤和所述单尾光纤与所述鼓状透镜相对的端面为一斜面，其倾角为0°-10°。

9、根据权利要求1、2、3所述的器件，其特征在于：所述鼓状透镜两端的冠状部分为球面；所述鼓状透镜的冠状部分表面镀有增透膜。

10、根据权利要求1所述的器件，其特征在于：所述滤波片可以是长波通滤波片、短波通滤波片或窄带通滤波片。

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