CN103278887A - 基于光波导与滤波薄膜的滤波结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光通信设备领域，公开了一种基于光波导与滤波薄膜的滤波结构，包括输入光纤和导引光纤以及抵接二者之间的至少一光波导芯片，所述光波导芯片的端面与导引光纤端面之间抵接，所述相互抵接的光波导芯片的端面与导引光纤端面中至少有一端面沉积有滤波薄膜层。开发明还公开了另一种滤波薄膜层沉积在相互抵接的二光波导芯片中的至少一端面的基于光波导与滤波薄膜的滤波结构。本发明避免了光在自由空间的较长距离传输，因此避免了准直器以及相关透镜的使用。本发明能在节约成本能同时便于多个滤波器集成。

Description

基于光波导与滤波薄膜的滤波结构

技术领域

本发明涉及光通信设备领域，尤其是涉及一种不使用准直器以及透镜的滤波器结构。

背景技术

光通信是以光波为载体的通信。光滤波器是光通信特别是光波分复用(WDM)领域的关键器件。目前光滤波器的种类主要有：薄膜型、光栅型、波导型等。其中薄膜滤波器(TFF)具有技术成熟度高、滤波特性灵活多变等特点，目前被广泛应用。

薄膜滤波器(TFF)通常需要在准直器的配合下形成一个个波分复用器件。光纤中的光经过准直器准直后在自由空间传播，经过薄膜滤波片对特定光波长的反射与透射，反射光与透射光经准直器重新耦合到光纤中，从而实现滤波器对光波的滤波功能。准直器主要由光纤、透镜与玻璃管组成。准直器起到对光纤出射光准直、对光纤入射光聚焦的作用。

传统薄膜滤波器的体结构以及对准直器的依赖，一定程度增加了光滤波器的成本，特备是对于多通道的滤波器(如CWDM、DWDM以及WDM阵列)而言，需要多个准直器以及滤波片的级联来实现，其成本较高、体积较大、工艺一致性较差。

发明内容

为克服传统薄膜滤波器成本较高、体积较大、工艺一致性较差的缺点，提出一种不使用准直器以及透镜的滤波器。

本发明的目的是通过以下技术措施实现的，一种基于光波导与滤波薄膜的滤波结构，包括输入光纤和导引光纤以及抵接二者之间的至少一光波导芯片，所述光波导芯片的端面与导引光纤端面之间抵接，所述相互抵接的光波导芯片的端面与导引光纤端面中至少有一端面沉积有滤波薄膜层。

作为一种优选方式，所述光波导芯片的端面与导引光纤端面之间抵接，所述导引光纤的抵接端面沉积有滤波薄膜层。

一种串联的滤波器结构优选方式，所述光波导芯片的一侧上端面抵接有一输入光纤，该侧中下端面与另一侧端面依光路间隔抵接有多根导引光纤。

一种并联的滤波器结构优选方式，所述光波导芯片从上至下依次并联设置有多个滤波单元，所述每个滤波单元包括抵接光波导芯片一侧端面的输入光纤、依输入光纤射入光路抵接在光波导芯片另一侧端面的第一导引光纤和依光波导芯片反射光路抵接在光波导芯片一侧端面的第二导引光纤，所述滤波薄膜层层积在第一导引光纤端面或层积在与第一导引光纤端面抵接的光波导芯片端面。

开发明还公开了另一种基于光波导与滤波薄膜的滤波结构，包括输入光纤和导引光纤以及抵接二者之间的至少一光波导芯片，所述光波导芯片为二片，所述二光波导芯片的相邻端面之间抵接，所述相互抵接的二光波导芯片中的至少一端面沉积有滤波薄膜层。

本发明在相互抵接的光波导芯片的端面与导引光纤端面中至少有一端面沉积有滤波薄膜层，或在相互抵接的二光波导芯片中的至少一端面沉积有滤波薄膜层。由于滤波薄膜直接镀在光波导芯片或光纤端面，避免了光在自由空间的较长距离传输，因此避免了准直器以及相关透镜的使用。本发明节约成本能同时便于多个滤波器集成。本发明芯片上的光波导集成度高，便于实现小型化、多通道的滤波器(如CWDM、DWDM，WDM array等)。本发明光波导芯片参与导光，使得滤波器组装工艺简单、方便。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例二的结构示意图；

图3为本发明实施例三的结构示意图；

图4为本发明实施例四的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

如图1，一种基于光波导与滤波薄膜的滤波结构，包括输入光纤1、光波导芯片2、导引光纤3以及导引光纤4。其中输入光纤1和导引光纤3粘贴在光波导芯片2的一端，导引光纤4粘贴在光波导芯片2相对的另一端面，本实施例中，在导引光纤4与光波导芯片2粘贴的导引光纤4端面有滤波薄膜层5。在其它实施例中也可沉积在导引光纤4的端面上。

光载波信号由输入光纤1射入光波导芯片2，射在光波导芯片2相对的另一端面的滤波薄膜层5上，经滤波薄膜层5进行解复用，其中的一种光载波从导引光纤3透射出，另一种光载波经反射后从导引光纤4透射出。因此该结构不需要光波经过较长的自由空间传输，在不使用准直器或透镜的情况下实现较小的光损耗(＜1dB)。

实施例二

如图2，一种基于光波导与滤波薄膜的滤波结构，包括输入光纤1、光波导芯片2a、光波导芯片2b、导引光纤3以及导引光纤4。其中输入光纤1和导引光纤3粘贴在光波导芯片2a的一端，光波导芯片2a和光波导芯片2b相互粘贴，导引光纤4粘贴在光波导芯片2b相对的另一端面，本实施例中，在光波导芯片2a与光波导芯片2b粘贴的端面有滤波薄膜层5。在其它实施例中也可沉积在光波导芯片2b的端面上。

光载波信号由输入光纤1射入光波导芯片2a，射在光波导芯片2a相对的另一端面的滤波薄膜层5上，经滤波薄膜层5进行解复用，其中的一种光载波经光波导芯片2b导引从导引光纤3透射出，另一种光载波经反射后从导引光纤4透射出。因此该结构也不需要光波经过较长的自由空间传输，在不使用准直器或透镜的情况下实现较小的光损耗(＜1dB)。

实施例三

如图3，一种以实施例一为基础的通过光纤与光波导芯片的排布，实现串联式滤波器的结构。光波导芯片2的一侧上端面抵接有一输入光纤1，该侧中下端面抵接有导引光纤402、404、406、408，另一侧端面依光路间隔抵接有导引光纤401、403、405、407。光载波信号由输入光纤1射入光波导芯片2，射在光波导芯片2相对的另一端面的滤波薄膜层5上，经滤波薄膜层5进行解复用，其中的第一种光载波经导引光纤401透射出，其它光载波反射至导引光纤402端面的滤波薄膜层，经滤波薄膜层进行解复用，其中的第二种光载波经导引光纤402透射出，其它光载波反射至导引光纤403端面的滤波薄膜层，依次工作，直到最后一种光载波经从导引光纤408透射出。从而实现8种光波的解复用。

实施例四

如图4，一种以实施例一为基础的通过光纤与光波导芯片的排布，实现并联式滤波器的结构。光波导芯片2从上至下依次并联设置有多个滤波单元，每个滤波单元包括抵接光波导芯片2一侧端面的输入光纤1a(或1b、1c)，依输入光纤射入光路抵接在光波导芯片2另一侧端面的第一导引光纤4a(或4b、4c)和依光波导芯片2反射光路抵接在光波导芯片2一侧端面的第二导引光纤3a(或3b、3c)，滤波薄膜层5a(或5b、5c)层积在第一导引光纤1a(或1b、1c)端面。其工作方式和实施例一相近。

滤波薄膜层可以在光波导端面或光纤端面的各自独立的薄膜。也可以是芯片端面或光纤阵列端面的统一或渐变的薄膜。

以上是对本发明基于光波导与滤波薄膜的滤波结构进行了阐述，用于帮助理解本发明，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于光波导与滤波薄膜的滤波结构，包括输入光纤和导引光纤以及抵接二者之间的至少一光波导芯片，其特征在于：所述光波导芯片的端面与导引光纤端面之间抵接，所述相互抵接的光波导芯片的端面与导引光纤端面中至少有一端面沉积有滤波薄膜层。

2.根据权利要求1所述的基于光波导与滤波薄膜的滤波结构，其特征在于：所述光波导芯片的端面与导引光纤端面之间抵接，所述导引光纤的抵接端面沉积有滤波薄膜层。

3.根据权利要求1或2所述的基于光波导与滤波薄膜的滤波结构，其特征在于：所述光波导芯片的一侧上端面抵接有一输入光纤，该侧中下端面与另一侧端面依光路间隔抵接有多根导引光纤。

4.根据权利要求1或2所述的基于光波导与滤波薄膜的滤波结构，其特征在于：所述光波导芯片从上至下依次并联设置有多个滤波单元，所述每个滤波单元包括抵接光波导芯片一侧端面的输入光纤、依输入光纤射入光路抵接在光波导芯片另一侧端面的第一导引光纤和依光波导芯片反射光路抵接在光波导芯片一侧端面的第二导引光纤，所述滤波薄膜层层积在第一导引光纤端面或层积在与第一导引光纤端面抵接的光波导芯片端面。

5.一种基于光波导与滤波薄膜的滤波结构，包括输入光纤和导引光纤以及抵接二者之间的至少一光波导芯片，其特征在于：所述光波导芯片为二片，所述二光波导芯片的相邻端面之间抵接，所述相互抵接的二光波导芯片中的至少一端面沉积有滤波薄膜层。

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