CN2694632Y - 高隔离度的波分复用／解复用器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高隔离度的波分复用/解复用器，其利用膜组将λ1、λ2分成两路相互平行的光束，波长λ2的光束在膜组内部来回多次反射再透射出去，使波长λ2的光束的隔离度提高到50dB以上，波长为λ1的光束透射，然后用一个棱镜将两路光束变成相交的光束，后由同一透镜耦合到两根光纤中输出，本波分复用/解复用器结构紧凑、成本低、隔离度高。

Description

高隔离度的波分复用/解复用器

技术领域

本实用新型是涉及一种光通讯的元器件，特别涉及应用于光通讯高隔离度的波分复用/解复用器。

背景技术

在光通讯技术领域中，波分复用/解复用器可将多个波长的光信号复合到一根光纤中传输，也可以将一个波长的光信号分解到多根光纤中传输。波分复用耦合器广泛应用于电讯、数据通讯、有线电视网络等通讯领域，而通讯领域的飞速发展对波分复用耦合器的性能及其可靠性提出了更高的要求。

隔离度是指器件输出端口的光进入非指定输出端口光能量大小，如图1所示，隔离度

$\mathrm{Iso}\left(12\right)=-10\log \frac{{P^{\′}}_1}{P_2}$

$\mathrm{Iso}\left(21\right)=-10\log \frac{{P^{\′}}_2}{P_1}$

通用波分复用/解复用器需提供了一定的透射隔离度及反射隔离度，但随着技术的发展，现有的透射隔离度和反射隔离度已不能满足通讯的需求。如在光纤到户(FTTH)技术中，就提出了透射、反射隔离度要大于50dB的要求。

在传统技术中，如图2(a)所示通过使用一WDM膜片1透射光束λ₁，反射光束λ₂，从而将光束λ₁、λ₂进行分离。为了提供反射光束λ₂的隔离度，可在反射光束λ₂的出光端串联另一WDM膜片来实现，如图2(b)所示，当光束λ₂由WDM膜片1反射后，进入另一串联的WDM膜片2，穿过该WDM膜片2，这样，反射光束λ₂两次通过WDM膜片隔离，反射光束λ₂的隔离要高于图2(a)的方案。但是在图2(b)中，由于需要通过多个准直器来实现连接，该方案如果需要实现更高的隔离度，就需要通过串联多个带准直器的WDM膜片，这样装置结构较为复杂，同时也增加了该装置的成本而不适合大规模的生产。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一个实现高隔离度的同时具有结构紧凑、低成本的高隔离度的波分复用/解复用器。

为了实现上述目的，本实用新型高隔离度的波分复用器包括两个光纤插针，两个透镜，一膜组以及一个棱镜。其中光纤插针包括一传输光纤，光纤插针包括两传输光纤。当波长为λ₁、λ₂的光输入到第一光纤；波长为λ₁、λ₂入射到膜组；其中波长为λ₁的光直接透过膜片的第一区域和第三区域到达棱镜，波长为λ₁的光透过棱镜后光束方向偏折一个角度，再经由透镜耦合到输出第二光纤；其中波长为λ₂的光从膜组的第一区域透射到第三区域，被反射到膜组的第二区域，该反射膜再将波长为λ₂的光反射回第三区域，这样经过几次反射后，最后经第二区域将波长为λ₂的光反射到膜组的第四区域再透射出去到达棱镜，透过棱镜后波长为λ₂的光方向被偏折一个方向，最后经由透镜合到输出第三光纤。

其中膜组的第一区域可镀有λ₁、λ₂的增透膜，第二区域镀有λ₂的反射膜或波长λ₁的透射，波长λ₂的光反射的WDM膜，膜组的第三区域镀有透射λ₁，反射λ₂的WDM膜，第四区域镀有λ₂的增透膜。

上述模组可以通过第二膜片和第一膜片替代，所述第二膜片和第一膜片错开一段距离，而实现波长为λ1、λ2的光直接射入第一膜片后，波长为λ1的光通过第一膜片出射；波长为λ2的光借由第一膜片反射到第二膜片，在第二膜片和第一膜片之间经过多次反射后，借由第二膜片出射。其中，膜组的第一膜片283可镀有透射λ1，反射λ2的WDM膜，第二膜片可镀有λ2的反射膜或波长λ1透射，波长λ2的光反射的WDM膜。

为了实现上述目的，本实用新型包括另一实施方式，其包括两个光纤插针，两个透镜，一个膜片及一个棱镜，其中第一光纤插针包括第一光纤，第二光纤插针包括第二光纤，第三光纤。其中波长为λ1、λ2的光输入到第一光纤由第一透镜准直后，入射到棱镜的第一端面；其中波长为λ1的光直接透过棱镜的第一端面，波长为λ1光束透过棱镜后光束方向偏折一个角度，再经由第二透镜耦合到输出第三光纤；其中波长为λ2的光通过棱镜的第一端面反射到膜片后，光束λ2再经由膜片反射到棱镜的第一端面，这样，经过多次反射后，最后由膜片将光束反射到第二透镜，然后耦合到输出第二光纤。

其中膜片可镀有反射波长为λ2光的膜或镀有反射波长为λ2光，透射波长为λ2光的WDM膜，棱镜的第一端面镀有透射波长为λ1的光，反射波长为λ2的光的WDM膜。

由于本实用新型利用WDM膜片将λ1、λ2分成两路相互平行的光束，其中反射波长的光束在膜片内部来回几次反射再透射出去，使反射波长的隔离度提高几倍，然后用一个棱镜将两路平行光束变成相交的光束，最后由同一透镜耦合到两根光纤中输出。该结构与两项先前技术相比，具有如下优点：

反射波长在经过几次反射，反射波长隔离度提高几倍；

利用棱镜改变光束方向，两路光束可以由同一透镜耦合，结构紧凑；

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型的光路结构进一步说明。

图1为波分复用/解复用器的隔离度示意图；

图2(a)为传统波分复用/解复用器的示意图；

图2(b)为另一种传统波分复用/解复用器的示意图；

图3为本实用新型高隔离度的波分复用/解复用器的第一具体实施例的光路图；

图4为本实用新型高隔离度的波分复用/解复用器的第一具体实施例的模组18的另一实施方式的光路图；

图5为本实用新型高隔离度的波分复用/解复用器的第二具体实施例的光路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型高隔离度的波分复用/解复用器的光路图和结构进一步说明。

图3为本实用新型的第一实施例的光路原理图，如图3所示，本实用新型高隔离度的波分复用器包括两个光纤插针14、15，两个透镜16、17，一膜组18以及一个棱镜19。其中光纤插针14包括传输光纤141，光纤插针15包括传输光纤151，152。当波长为λ1、λ2的光输入到光纤141；波长为λ1、λ2的光由光纤141入射后经由透镜16准直后，入射到膜组18；其中波长为λ1的光直接透过膜片18的第一区域181和第三区域183到达棱镜19，波长为λ1的光透过棱镜19后光束方向偏折一个角度，再经由透镜17耦合到输出光纤152；其中波长为λ2的光从膜组18的第一区域181透射到第三区域183，被反射到膜组18的第二区域182，该反射膜再将波长为λ2的光反射回第三区域183，这样经过几次反射后，最后经第二区域182将波长为λ2的光反射到膜组18的第四区域184再透射出去到达棱镜19，透过棱镜19后波长为λ2的光方向被偏折一个方向，最后经由透镜17耦合到输出光纤151。

其中膜组18的第一个通光面包括两个不同的镀膜第一区域181和第二区域182，其中第一区域181镀有λ1、λ2的增透膜，第二区域182镀有λ2的反射膜或波长λ1透射，波长λ2的光反射的WDM膜，膜组18的第二个通光面包含两个不同的镀膜第三区域183和第四区域184，其中第三区域183镀有透射λ1，反射λ2的WDM膜，第四区域184镀有λ2的增透膜。

如上实施例中模组18可以通过另一简单形式实现，如图4所示，模组28包括第二膜片282和第一膜片283，所述第二膜片282和第一膜片283错开一段距离，而实现波长为λ1、λ2的光直接射入第一膜片283后，波长为λ1的光通过第一膜片283出射；波长为λ2的光借由第一膜片283反射到第二膜片282，在第二膜片282和第一膜片283之间经过多次反射后，借由第二膜片282出射。

其中，膜组28的第一膜片283可镀有透射λ1，反射λ2的WDM膜，第二膜片282可镀有λ2的反射膜或波长λ1透射，波长λ2的光反射的WDM膜。

上述结构用膜组18(28)将不同波长的信号λ1、λ2的光束分为两路，其中波长为λ2的光在WDM膜片18(28)内部反射多次后再透射出去，提高了相对于λ2的隔离度，然后由棱镜19将两路光束偏折成有特定交角的交叉光束，其交叉角度大小与光纤151、152经透镜17准直后出射的两光束夹角相等，最后共同由透镜17耦合到不同的输出光纤151、152。

图5为本实用新型第二实施例的光路原理图，如图5所示，本实用新型波分复用/解复用器包括两个光纤插针14、15，两个透镜16、17，一个膜片38及一个棱镜29，其中光纤插针14包括传输光纤141，光纤插针15包括传输光纤151，152。其中波长为λ₁、λ₂的光输入到光纤141；波长为λ₁、λ₂的光由光纤141出射后经由透镜16变成准直光束，入射到棱镜29的第一端面291；其中波长为λ₁的光直接透过棱镜29的第一端面291，波长为λ₁光束透过棱镜29后光束方向偏折一个角度，再经由透镜17耦合到输出光纤152；其中波长为λ₂的光通过棱镜29的第一端面291反射到膜片38，光束λ₂再经由膜片38反射到棱镜29的区域291，这样，经过多次反射后，最后由膜片38将光束反射到透镜17，然后耦合到输出光纤151。

其中膜片38可镀有反射波长为λ₂光的膜或镀有反射波长为λ₂光，透射波长为λ₂光的WDM膜，棱镜29的第一端面291镀有透射波长为λ₁的光，反射波长为λ₂的光的WDM膜。

上述结构中，反射波长为λ₂的光束在膜片38与棱镜29间反射多次后再到达透镜17，提高了波长为λ₂光的隔离度。

由于本发明将反射波长λ₂的光束在膜组18或膜组28和膜片38与棱镜19内部几次反射，使其波长λ₂的反射光束隔离度达到50dB以上，本发明还利用棱镜偏折两路波长的光束使其相交，并能用同一透镜进行耦合，这样结构紧凑。先前技术需要两个WDM膜片才能实现高隔离度，而且需要两个器件串联在一起。该结构，具有如下优点：

1.波长为λ₂的反射光的隔离度高；

2.结构紧凑；

3.成本低。

以上所述者，仅为本实用新型最佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的范围，凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本实用新型所涵盖。

Claims (9)

1.一高隔离度的波分复用/解复用器，其特征在于：包括两个光纤插针，两个透镜，一膜组以及一个棱镜，其中，第一光纤插针包括一第一光纤，第二光纤插针包括第二、三光纤，当波长为λ₁、λ₂的光通过第一光纤入射到膜组；其中，波长为λ₁的光直接透过膜片的第一区域和第三区域后经由棱镜偏折一个角度而由透镜耦合到第二光纤；波长为λ₂的光从膜组的第一区域透射到第三区域，被反射到膜组的第二区域，该反射膜再将波长为λ₂的光反射回第三区域，经过至少两次次反射后，借由膜组的第四区域透射出去后通过棱镜偏折一个方向，后经由透镜耦合到第三光纤。

2.根据权利要求1所述的高隔离度的波分复用/解复用器，其特征是，膜组的第一区域可镀有λ₁、λ₂的增透膜；第二区域镀有λ₂的反射膜或波长λ₁的透射，波长λ₂的光反射的WDM膜；膜组的第三区域镀有透射λ₁，反射λ₂的WDM膜；第四区域可镀有λ₂的增透膜。

3.根据权利要求1所述的高隔离度的波分复用/解复用器，其特征是，模组可用第一膜片和第二膜片取代，且第一膜片和第二膜片错开一定距离，使波长为λ₁、λ₂的光直接射入第一膜片后，波长为λ₁的光通过第一膜片出射；波长为λ₂的光借由第二膜片反射到第一膜片，在第一膜片和第二膜片之间经过多次反射后，借由第二膜片出射。

4.根据权利要求3所述的高隔离度的波分复用/解复用器，其特征是，第一膜片可镀有透射λ₁，反射λ₂的WDM膜，第二膜片可镀有λ₂的反射膜或波长λ₁的透射，波长λ₂的光反射的WDM膜。

5.根据权利要求1所述的高隔离度的波分复用/解复用器，其特征是，通过膜组后的光束通过棱镜将两束光偏振相交。

6.一高隔离度的波分复用/解复用器，其特征是，包括两个光纤插针，两个透镜，一个膜片及一个棱镜，其中第一光纤插针包括第一光纤，第二光纤插针包括第二光纤，第三光纤，当波长为λ₁、λ₂的光通过第一光纤由第一透镜准直后，入射到棱镜的第一端面；其中，波长为λ₁的光直接透过棱镜的第一端面后光束方向偏折一个角度，再经由第二透镜耦合到输出第二光纤；波长为λ₂的光通过棱镜的第一端面反射到膜片后，光束λ₂再经由膜片反射到棱镜的第一端面，经过多次反射后，最后由膜片将光束反射到第二透镜二耦合到第三光纤输出。

7.根据权利要求6所述的高隔离度的波分复用/解复用器，其特征是，膜片可镀有λ₂的反射膜或波长λ₁的透射，波长λ₂的光反射的WDM膜。

8.根据权利要求6所述的高隔离度的波分复用/解复用器，其特征是，棱镜的第一端面可镀有透射λ₁，反射λ₂的WDM膜。

9.根据权利要求8所述的高隔离度的波分复用/解复用器，其特征是，棱镜将波长为λ₁光束偏振一个角度，使λ₁和λ₂光束相交。

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