專利名稱：一種光波長選擇耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域的光網(wǎng)絡系統(tǒng)，尤其涉及一種光波長選擇耦合器。
背景技術(shù)：
隨著光纖通信技術(shù)的快速發(fā)展，光線通信技術(shù)越來越成熟，光網(wǎng)絡的成本也越來 越低，目前能夠到達大部分網(wǎng)絡用戶的光網(wǎng)絡已經(jīng)得到了普及，形成了大規(guī)模的光網(wǎng)絡系 統(tǒng)。隨著光纖通信技術(shù)的進一步發(fā)展，利用現(xiàn)有的光網(wǎng)絡系統(tǒng)進行遠程控制以及提高 光網(wǎng)絡系統(tǒng)的智能化，成為了今后光網(wǎng)絡發(fā)展的一種趨勢。為了適應這種趨勢，目前出現(xiàn)了許多無源的光分離功能模塊和光導向功能模塊， 比如，光功率分離器和光分插復用器(Optical add and dropmultiplexier，OADM)。其 中的光功率分離器，可以將一束光按照一定的功率比例分給各分支光線，OADM是波分復用 (WDM)光網(wǎng)絡的關(guān)鍵器件，用于從傳輸光路中有選擇地接收和發(fā)送不同波長的光，同時不影 響其他波長的光的傳輸。薄膜濾波器(Thin Film Filter, TFF)是一種典型的OADM器件， 分支耦合器(Tap coupler)是一種典型的光功率分離器，關(guān)于薄膜濾波器和分支耦合器的 具體結(jié)構(gòu)，請參見圖1和圖2。圖1是目前薄膜濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，薄膜濾波器共有三個端口，分別為通用端口 C、透射端口 P和反射端口 R，其中透射光和反射光均能從端口 C進出，只有透射光能夠進出端口 P，只有反射光能夠進 出端口 R，同一薄膜濾波器的端口 C和端口 P可以通光，端口 C和端口 R可以通光，但是端口 P和端口 R不能通光。圖2是目前分支耦合器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，分支光線耦合器共有三個端口，分別為一個通用端口 C和兩個分支端 口，其中兩個分支端口記為端口 A和端口 B。其中，從端口 C進入的光可以按照預定的比例 分別傳輸?shù)蕉丝?A和端口 B中，例如，將20% (功率比例)的光傳輸?shù)蕉丝?A，將80% (功 率比例)的光傳輸?shù)蕉丝?B ；從端口 B進入的光可以傳輸?shù)蕉丝?C，從端口 A傳輸?shù)墓庖部?以傳輸?shù)蕉丝?C，但是端口 A和端口 B之間不能通光?？梢?，目前的光功能模塊可以只透射或反射特定波段的光或者將一束光分到不同 的光纖。然而，在光網(wǎng)絡檢測和診斷等特殊應用中，有時需要既從主流光通道中分離出所需 波段的光，又將該波段的光耦合回主流通道，但是目前的光功能模塊還不能滿足這種需要。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種光波長選擇耦合器，以實現(xiàn)從光通 道中分離出所需波段的光，同時將該波段的光耦合回所述光通道。為達到上述目的，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的一種光波長選擇耦合器，該耦合器包括第一薄膜濾波器、第二薄膜濾波器和分支耦合器；所述第一薄膜濾波器的端口 P或端口 R與所述第二薄膜濾波器的端口 P或端口 R 相連；所述第一薄膜濾波器中的未與所述第二薄膜濾波器相連的端口 R或端口 P與所述 分支耦合器的端口C相連；所述第二薄膜濾波器中的未與所述第一薄膜濾波器相連的端口 R或端口 P與所述 分支耦合器的端口A相連；所述分支耦合器的端口 B與應用端口相連；所述第一薄膜濾波器的端口 C和所述第二薄膜濾波器的端口 C與第一光通道相 連；所述端口 P是薄膜濾波器透射光出入的端口 ；所述端口 R是薄膜濾波器反射光出 入的端口 ；所述端口 C是薄膜濾波器通用端口，透射光和反射光均能夠從薄膜濾波器的端 口 C出入；所述端口 A和所述端口 B是分支耦合器的分支端口，分支耦合器通用端口 C將進 入的光按照預定比例分到端口 A和端口 B。由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明通過將兩個薄膜濾波器和一個分支耦合器進行組 合，具體地，將第一薄膜濾波器的端口 P或端口 R與第二薄膜濾波器的端口 P或端口 R相連， 第一薄膜濾波器中沒有與第二薄膜濾波器相連的端口 R或端口 P與分支耦合器的端口 C相 連，第二薄膜濾波器中沒有與第一薄膜濾波器相連的端口 R或端口 ρ與分支耦合器的端口 A相連，第一薄膜濾波器的端口 C和第二薄膜濾波器的端口 C與第一光通道相連，所述分支 耦合器的端口 B與應用端口相連，既可以將第一光通道中特定波段的光通過第一薄膜濾波 器和分支耦合器從第一光通道中分離出來，經(jīng)由分支光線耦合器的端口 B發(fā)送到特定的應 用端口，又可以將該特定波段的光經(jīng)由分支耦合器的端口 A和第二薄膜濾波器耦合回第一 光通道，實現(xiàn)了從光通道中分離出所需波段的光，同時將該波段的光耦合回所述光通道的 功能。
圖1是目前薄膜濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是目前分支耦合器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明提供的光波長選擇耦合器的第一結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明提供的光波長選擇耦合器的第二結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明提供的光波長選擇耦合器的第三結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明提供的光波長選擇耦合器的第四結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對 本發(fā)明進一步詳細說明。本發(fā)明提供的光波長選擇耦合器，包括第一薄膜濾波器、第二薄膜濾波器和分支 華禹合器。其中，第一薄膜濾波器的端口 P或端口 R與第二薄膜濾波器的端口 P或端口 R相連，第一薄膜濾波器中的未與第二薄膜濾波器相連的端口 R或端口 P與分支耦合器的端口 C 相連，第二薄膜濾波器中的未與第一薄膜濾波器相連的端口 R或端口 P與分支耦合器的端 口 A相連，第一薄膜濾波器的端口 C和所述第二薄膜濾波器的端口 C與第一光通道相連，分 支耦合器的端口 B與應用端口相連。所述第一薄膜濾波器的端口與分支耦合器的端口 C相連和所述第二薄膜濾波器 的端口與分支耦合器的端口 A相連共同構(gòu)成的光通道可以稱為第二光通道，所述第二光通 道是被薄膜濾波器過濾出來的波長或波段上下行的光通道。所述第一薄膜濾波器的端口與分支耦合器的端口 C相連和所述的分支耦合器的 端口 B與應用端口相連共同構(gòu)成的光通道可以稱為第三光通道，所述第三光通道是被控制 的儀器進行控制命令和數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳舷滦泄馔ǖ?。其中應用端口可以是控制端口或者?shù)據(jù)傳輸端口或者第三光通道的入口。當?shù)谝槐∧V波器的端口 P與第二薄膜濾波器的端口 P相連，或者第一薄膜濾波 器的端口 R與第二薄膜濾波器的端口 R相連時，第一薄膜濾波器的透射光的波段與第二薄 膜濾波器的透射光的波段相同、第一薄膜濾波器的反射光的波段與第二薄膜濾波器的反射 光的波段相同。當?shù)谝槐∧V波器的端口 P與第二薄膜濾波器的端口 R相連，或者第一薄膜濾波 器的端口 R與第二薄膜濾波器的端口 P相連時，第一薄膜濾波器的透射光的波段與第二薄 膜濾波器的反射光的波段相同、第一薄膜濾波器的反射光的波段與第二薄膜濾波器的透射 光的波段相同。其中的第一光通道既可以是上行光通道，也可以是下行光通道。其中的第一薄膜濾波器和第二薄膜濾波器既可以是邊帶濾波器也可以是帶通濾 波器，可以使得所需波段的光從端口 P或者端口 R傳輸，也就是僅透射所需波段的光或者僅 反射所需波段的光。下面結(jié)合圖3 圖6對本發(fā)明提供的光波長選擇耦合器進行說明。圖3 圖6中，薄膜濾波器A是第一薄膜濾波器，薄膜濾波器B是第二薄膜濾波器。圖3是本發(fā)明提供的光波長選擇耦合器的第一結(jié)構(gòu)示意圖。薄膜濾波器A的端口 C和薄膜濾波器B的端口 C均與第一光通道相連，薄膜濾波 器A的端口 P與薄膜濾波器B的端口 P相連，薄膜濾波器A的端口 R與分支耦合器的端口 C相連，薄膜濾波器B的端口 R與分支耦合器的端口 A相連，分支耦合器的端口 B與應用端 口相連，其中，圖3示出的應用端口是控制端口，實際應用時還可以是數(shù)據(jù)傳輸端口或者第 二光通道的入口。下面對圖3所示波長選擇耦合器的工作原理進行介紹。第一光通道上的光通過薄膜濾波器A的端口 C進入薄膜濾波器A，濾波器A從端 口 C進入的光中過濾出所需波段的光，將所需波段的光通過端口 R發(fā)送到分支耦合器的端 口 C，將其他波段的光通過端口 P發(fā)送到薄膜濾波器B的端口 P。分支耦合器將從其端口 C 進入的光按照預定的比例分到端口 A和端口 B上，分到端口 A上的光通過薄膜濾波器B的 端口 R進入薄膜濾波器B，從薄膜濾波器B的端口 R進入的光與從薄膜濾波器B的端口 P進 入的光在薄膜濾波器的端口 C匯合并進入第一光通道，也就是說，分支耦合器端口 A發(fā)出的 光經(jīng)過薄膜濾波器B的端口 R和端口 C耦合回第一光通道，分到端口 B上的光進入特定的應用端口，圖3示出的是控制端口。其中，從分支耦合器的端口 C進入的光分到端口 A上的比例與分到端口 B上的比 例可以根據(jù)需要確定，例如當與端口 B相連的控制端口需要較高功率的光控制信號時，可 以將分到端口 B的光的比例設計的高一些，但分到端口 A上的比例與分到端口 B上的比例 之和是100%。當與分支耦合器的端口 B相連的應用端口是控制端口時，可以在第一光通道的遠 程端口 I處向薄膜濾波器A的端口 C發(fā)送光控制信號，則薄膜濾波器A可以根據(jù)該光控制信 號所在波段將該光控制信號通過端口 R傳到分支耦合器的端口 C，進而通過分支耦合器的 端口 B發(fā)送到相應的控制端口，從而實現(xiàn)遠程光控制，并且由于該光控制信號所在波段的 光還可以耦合回第一光通道，因此也不會影響第一光通道中光信號的傳輸，其中，第一光通 道中的光信號可以對第一光通道進行第一光通道故障探測，也可以僅用于攜帶數(shù)據(jù)信息， 或者僅用于攜帶控制信息，或者用于攜帶數(shù)據(jù)信息和控制信息。與分支耦合器的端口 B相連的應用端口除了可以是控制端口外，還可以是數(shù)據(jù)傳 輸端口，或者是第二光通道等其他類型的應用端口。當是數(shù)據(jù)傳輸端口時，可以通過端口 B 依次經(jīng)由分支耦合器的端口 C、薄膜濾波器的端口 R和端口 A與第一光通道的端口 I進行光 數(shù)據(jù)信號的傳輸，其中，該光數(shù)據(jù)信號的傳輸可以是單向的，也可以是雙向的。當是第二光 通道時，可以通過薄膜濾波器A的端口 C、端口 R、分支耦合器的端口 C和端口 B構(gòu)成的光通 路，從第一光通道的遠程端口 I發(fā)送探測信號，對第二光通道進行檢測和故障診斷。圖3所示光波長選擇耦合器中，對于與分支耦合器的端口 B相連的應用端口所需 波段的光，薄膜濾波器A和薄膜濾波器B都僅對該所需波段的光進行反射。其中，所述所需 波段的光可以是大于第一預定波長的光或者小于第二預定波長的光，則相應地，薄膜濾波 器A和薄膜濾波器B相當于邊帶濾波器，所述所需波段的光還可以是大于第三預定波長且 小于第四預定波長的光，則相應地，薄膜濾波器A和薄膜濾波器B相當于帶寬濾波器。圖4是本發(fā)明提供的光波長選擇耦合器的第二結(jié)構(gòu)示意圖。圖4所示的第二結(jié)構(gòu)與圖3所示的第一結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于，薄膜濾波器A的端口 R 與薄膜濾波器B的端口 R相連，薄膜濾波器A的端口 P與分支耦合器的端口 C相連，薄膜濾 波器B的端口 P與分支耦合器的端口 A相連。關(guān)于圖4所示波長選擇耦合器的工作原理，薄膜濾波器A和薄膜濾波器B都透射 應用端口所需波段的光，其他部分可以參照3所示波長選擇耦合器的工作原理的介紹，此 處不再贅述。圖5是本發(fā)明提供的光波長選擇耦合器的第三結(jié)構(gòu)示意圖。圖5所示的第三結(jié)構(gòu)與圖3所示的第一結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于，薄膜濾波器A的端口 P 與薄膜濾波器B的端口 R相連，薄膜濾波器A的端口 R與分支耦合器的端口 C相連，薄膜濾 波器B的端口 P與分支耦合器的端口 A相連。關(guān)于圖5所示波長選擇耦合器的工作原理，薄膜濾波器A反射應用端口所需波段 的光、且薄膜濾波器B透射應用端口所需波段的光，其他部分可以參照3所示波長選擇耦合 器的工作原理的介紹，此處不再贅述。圖6是本發(fā)明提供的光波長選擇耦合器的第四結(jié)構(gòu)示意圖。圖6所示的第四結(jié)構(gòu)與圖3所示的第一結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于，薄膜濾波器A的端口 R與薄膜濾波器B的端口 P相連，薄膜濾波器A的端口 P與分支耦合器的端口 C相連，薄膜濾 波器B的端口 R與分支耦合器的端口 A相連。關(guān)于圖6所示波長選擇耦合器的工作原理，薄膜濾波器A透射應用端口所需波段 的光、且薄膜濾波器B反射應用端口所需波段的光，其他部分可以參照3所示波長選擇耦合 器的工作原理的介紹，此處不再贅述。圖3 圖6所示光波長選擇耦合器中，薄膜濾波器的端口 P對光信號的損耗相對 較小，一般為0. 3db，端口 R對光信號的損耗相對較大，一般為0. 5db，因此從信號損耗角度 考慮，圖3所示結(jié)構(gòu)為優(yōu)選結(jié)構(gòu)。通過以上發(fā)明的波長選擇耦合器可以把任何所需的監(jiān)控光波長通道從同一根光 纖的上下行通道中分離出來，然后用它來對遠程的光模塊進行控制，并且用它來接收相應 的反饋信號。這在不影響正常業(yè)務時對光網(wǎng)絡進行智能檢測和監(jiān)視有很大的作用。這些都 將大大降低運營商對光網(wǎng)絡的運行和維護的成本。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光波長選擇耦合器，其特征在于，該耦合器包括第一薄膜濾波器、第二薄膜濾波 器和分支耦合器；所述第一薄膜濾波器的端口 P或端口 R與所述第二薄膜濾波器的端口 P或端口 R相連；所述第一薄膜濾波器中的未與所述第二薄膜濾波器相連的端口 R或端口 P與所述分支 耦合器的端口C相連；所述第二薄膜濾波器中的未與所述第一薄膜濾波器相連的端口 R或端口 P與所述分支 耦合器的端口A相連；所述分支耦合器的端口 B與應用端口相連；所述第一薄膜濾波器的端口 C和所述第二薄膜濾波器的端口 C與第一光通道相連；所述端口 P是薄膜濾波器透射光出入的端口 ；所述端口 R是薄膜濾波器反射光出入的 端口 ；所述端口 C是薄膜濾波器通用端口，透射光和反射光均能夠從薄膜濾波器的端口 C出 入；所述端口 A和所述端口 B是分支耦合器的分支端口，分支耦合器通用端口 C將進入的光 按照預定比例分到端口 A和端口 B。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合器，其特征在于，所述應用端口是控制端口或者數(shù)據(jù)傳輸端口或者第三光通道的出入口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合器，其特征在于，當?shù)谝槐∧V波器的端口 P與第二薄膜濾波器的端口 P相連，或者第一薄膜濾波器的 端口 R與第二薄膜濾波器的端口 R相連時，第一薄膜濾波器的透射光的波段與第二薄膜濾 波器的透射光的波段相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合器，其特征在于，當?shù)谝槐∧V波器的端口 ρ與第二薄膜濾波器的端口 R相連，或者第一薄膜濾波器的 端口 R與第二薄膜濾波器的端口 P相連時，第一薄膜濾波器的透射光的波段與第二薄膜濾 波器的反射光的波段相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合器，其特征在于，所述第一光通道是主流光上下行的光通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合器，其特征在于，所述第一薄膜濾波器的端口與分支耦合器的端口 C相連和所述第二薄膜濾波器的端 口與分支耦合器的端口 A相連共同構(gòu)成的光通道是第二光通道；所述第二光通道是被薄膜濾波器過濾出來的波長或波段上下行的光通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合器，其特征在于，所述第一薄膜濾波器的端口與分支耦合器的端口 C相連和所述的分支耦合器的端口 B 與應用端口相連共同構(gòu)成的光通道是第三光通道；所述第三光通道是被控制的儀器進行控制命令和數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳舷滦泄馔ǖ馈?br>
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合器，其特征在于，所述第一薄膜濾波器和所述第二薄膜濾波器是邊帶濾波器或帶通濾波器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光波長選擇耦合器。該耦合器包括第一薄膜濾波器、第二薄膜濾波器和分支耦合器；所述第一薄膜濾波器的端口P或端口R與所述第二薄膜濾波器的端口P或端口R相連；所述第一薄膜濾波器中的未與所述第二薄膜濾波器相連的端口R或端口P與所述分支耦合器的端口C相連；所述第二薄膜濾波器中的未與所述第一薄膜濾波器相連的端口R或端口P與所述分支耦合器的端口A相連；所述第一薄膜濾波器的端口C和所述第二薄膜濾波器的端口C與第一光通道相連；所述分支耦合器的端口B與應用端口相連。通過本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)從光通道中分離出所需波段的光，同時將該波段的光耦合回所述光通道。
文檔編號G02B6/34GK102053309SQ200910236760
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者冒劼, 吳宇, 張德智, 張金亮, 徐繼東, 王衛(wèi)東, 王昊, 金泓 申請人:中興通訊股份有限公司, 中國移動通信集團江蘇有限公司