專利名稱：一種波長選擇開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光纖通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種波長選擇開關(guān)。
背景技術(shù)：
在高速接入網(wǎng)的快速發(fā)展過程中，波長選擇開關(guān)是波分多路復(fù)用器的一個重要光學(xué)元件，同時也是構(gòu)成光學(xué)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和可重構(gòu)光學(xué)分插復(fù)用器(ROADM)的核心組成器件，可任意選擇插入的波分復(fù)用(WDM)光信號，并將該信號輸出到任意一個輸出端口。為了實(shí)現(xiàn)該功能，目前有的采用光柵加MEMS轉(zhuǎn)鏡，有的采用硅基液晶，work-off晶體分層到光柵不同層面來實(shí)現(xiàn)。但是這些方案往往會帶來較大的插損或者是過于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容為克服上述問題，本實(shí)用新型提出一種插損小，結(jié)構(gòu)相對簡單的波長選擇開關(guān)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提出的技術(shù)方案為一種波長選擇開關(guān)，包括DWDM filter分路結(jié)構(gòu)和波長通道選擇結(jié)構(gòu)；所述DWDM filter分路結(jié)構(gòu)包括DWDM filter膜組、 標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)、楔角片組、楔角片支架和準(zhǔn)直器組；所述DWDM filter膜組光膠或深化光膠在標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)的兩個平行平面上；所述楔角片組固定在楔角片支架上，并通過楔角片支架放置于標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)內(nèi)部；所述準(zhǔn)直器組排列平面與光傳播平面垂直；所述波長通道選擇結(jié)構(gòu)排列于DWDM filter分路結(jié)構(gòu)的兩側(cè)。進(jìn)一步的，所述波長通道選擇結(jié)構(gòu)由直角棱鏡組和繼電器組構(gòu)成，或者由MEMS轉(zhuǎn)鏡組構(gòu)成；所述繼電器組由繼電器控制相應(yīng)的光學(xué)元件級聯(lián)構(gòu)成；所述光學(xué)元件為光路轉(zhuǎn)折棱鏡。進(jìn)一步的，所述各路準(zhǔn)直器位置對應(yīng)于直角棱鏡組或者M(jìn)EMS轉(zhuǎn)鏡組的各路出射通道。進(jìn)一步的，所述楔角片組放置于標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)內(nèi)部，依次排列在經(jīng)過DWDM filter膜組反射的光路上，其在與光傳播平面垂直方向上的長度滿足經(jīng)波長通道選擇結(jié)構(gòu)反射的不同高度的光均能再次通過楔角片組。進(jìn)一步的，所述DWDM filter分路結(jié)構(gòu)還包括由光纖直接連通兩個準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直器組合結(jié)構(gòu)，所述兩個準(zhǔn)直器分別為輸入和輸出端口，分別對應(yīng)相對的兩個DWDM filter膜。進(jìn)一步的，所述MEMS轉(zhuǎn)鏡組的各路MEMS轉(zhuǎn)鏡前分別設(shè)置有一長焦距透鏡，所述 MENS轉(zhuǎn)鏡反射面位于長焦距透鏡的匯聚面上。進(jìn)一步的，所述波長通道選擇結(jié)構(gòu)由一個或多個輸入端口及多個輸出端口組成。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型的一種波長選擇開關(guān)，利用標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)與 DWDM filter膜對光信號進(jìn)行分路，利用直角棱鏡與繼電器控制的分光棱鏡組合或者M(jìn)EMS 轉(zhuǎn)鏡進(jìn)行波長通道選擇，該結(jié)構(gòu)相對簡單，并能有效減少信號插入損耗。
圖1為本實(shí)用新型的波長選擇開關(guān)立體示意圖；圖2為本實(shí)用新型的波長選擇開關(guān)俯視示意圖；圖3為本實(shí)用新型的波長選擇開關(guān)主視示意圖；圖4為DWDM filter膜結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為采用分段插入準(zhǔn)直器組合結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6為波長通道選擇光路示意圖；圖7長光路中加入長焦距透鏡校正光路示意圖；圖8長光路中加入長焦距透鏡校正結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號說明1準(zhǔn)直器組；101，103準(zhǔn)直器；2標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)；201，202標(biāo)準(zhǔn)具平行平面；3 楔角片組；301，302 楔角片；4 DWDM filter 膜組；401，402, 407 DWDM filter 膜；41 光膠膜；42 DWDM filter膜；5波長通道選擇結(jié)構(gòu)；501, 507直接棱鏡；601, 607繼電器組；61, 62光學(xué)元件；7楔角片支架；8準(zhǔn)直器組合結(jié)構(gòu)；81，82準(zhǔn)直器；83光纖；9 MEMS轉(zhuǎn)鏡；10長焦距透鏡。a第一層光路；b第二層光路；c第三層光路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。如圖1-3所示，為本實(shí)用新型的一種波長選擇開關(guān)包括DWDM filter分路結(jié)構(gòu)和波長通道選擇結(jié)構(gòu)5 ；所述DWDM filter分路結(jié)構(gòu)包括DWDM filter膜組4、標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)2、楔角片組3、楔角片支架7和準(zhǔn)直器組1 ；所述DWDM filter膜組4光膠或深化光膠在標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)2的兩個平行平面201，202上，各個DWDM filter膜401，402……407呈一定次序排列；所述楔角片組3固定在楔角片支架7上，并通過楔角片支架7放置于標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)2內(nèi)部；所述準(zhǔn)直器組1排列平面與光傳播平面垂直；所述波長通道選擇結(jié)構(gòu)5排列于DWDM filter分路結(jié)構(gòu)的兩側(cè)。圖4為DWDM filter膜的具體結(jié)構(gòu)示意圖，將多個DWDM filter膜42按照一定規(guī)律并通過光膠膜41深化光膠在基板上，這種固定方式具有高固定性，同時當(dāng)光多次反射時，入射角不會隨溫度變化而改變。由于膜層所引起的中心波長偏離和由于標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)2不平行引起的多次光反射角放大等情況，可以采用楔角片組3來補(bǔ)償，如圖3所示，楔角片組3可以微調(diào)節(jié)入射角以此來校正其透射光波長。圖5采用分段插入準(zhǔn)直器組合結(jié)構(gòu)8的方法以降低反射級次。當(dāng)波長選擇開關(guān)的波長輸出通道較多時，例如46路波長輸出選擇；此時由于DWDM filter膜42光膠層厚度不均，受溫度的影響使得DWDM filter膜42反射光角度發(fā)生變化，若多次反射累積則會造成光路偏離角放大，進(jìn)而影響接收光插損。為了避免該問題的發(fā)生，可將反射級次降低，如分為4段或8段，再插入準(zhǔn)直器組合結(jié)構(gòu)8連接各段，如圖5所示，準(zhǔn)直器組合結(jié)構(gòu)8由一光纖83連接兩準(zhǔn)直器81，82，其中一個為輸入端，接收來自DWDM filter膜透射出來的光，另一個為輸出端，將接收的光信號發(fā)射到相鄰的DWDM filter膜上。如此，反射角誤差通過準(zhǔn)直器組合結(jié)構(gòu)重新歸零，而不會被級聯(lián)。如圖1和6所示，波長通道選擇結(jié)構(gòu)5可由直角棱鏡501，507和繼電器組601，607構(gòu)成；繼電器組601，607由繼電器控制相應(yīng)的光學(xué)元件61，62級聯(lián)構(gòu)成，所述光學(xué)元件為光路轉(zhuǎn)折棱鏡。從DWDM filter膜401，407透射的光入射到直角棱鏡501，507上后反射，射
4入繼電器組601，607?；蛘撸瑥腄WDM filter膜407透射的光直接入射到由繼電器控制的光學(xué)元件61，62，將光路“抬升”到相應(yīng)的高度再入射到直角棱鏡507，使光從相應(yīng)的光路出射。繼電器可控制光學(xué)元件以使光路保持原狀或抬升，當(dāng)需要波長通道選擇開關(guān)接收端較多時，則需要多個繼電器控制的光學(xué)元件級聯(lián)。如圖6中，a為第一層光路，b為第二層光路，c為第三層光路，通過繼電器控制調(diào)節(jié)光學(xué)元件61，62，可將入射光轉(zhuǎn)移至需要的光路中。如46路波長選擇開關(guān)，1*4光開關(guān)需要3*46個繼電器控制的光學(xué)元件級聯(lián)；1*9光開關(guān)需要8*46個繼電器控制的光學(xué)元件級聯(lián)；1*46光開關(guān)需要45*46個繼電器控制的光學(xué)元件級聯(lián)，依次類推，此時，需要精心設(shè)計(jì)其空間安排。各路接收準(zhǔn)直器對應(yīng)于被反射后的各個光路位置擺放。如圖7所示，波長通道選擇結(jié)構(gòu)5還可以采用MEMS轉(zhuǎn)鏡9，即微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS) 控制反射鏡來代替上述繼電器組601，607和直角棱鏡501，507組合。在長光路中，可以加入長焦距透鏡10校正，防止光束發(fā)散。當(dāng)采用MEMS轉(zhuǎn)鏡9來實(shí)現(xiàn)通道選擇時，可采用長焦距透鏡10來減小MEMS的轉(zhuǎn)動角度。長焦距透鏡10的位置可參考圖8中所示位置。各路接收準(zhǔn)直器對應(yīng)于被反射后的各個光路位置擺放。其工作原理，如圖1-3所示，從準(zhǔn)直器101出射的多波長光入射到DWDM filter膜 401上，DWDM filter膜401光膠在標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)2的平行平面201上，透射波長為λ 1的光， 其反射光入射到光膠在標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)2的另一平行平面202上的DWDM filter膜402上，透射波長為λ 2的光……以此類推實(shí)現(xiàn)波長的分離。經(jīng)過DWDM filter膜組4后的透射光相應(yīng)的入射到直角棱鏡501，507上，直角棱鏡501，507反射后入射到繼電器組601，607上，使光“上升”到上一層；或者是透射光相應(yīng)的入射到由繼電器控制的光學(xué)元件61，62上，將光路“抬升”到相應(yīng)的高度再入射到直角棱鏡501，507，使光從相應(yīng)的光路出射；為了實(shí)現(xiàn)光從不同高度輸出，可以通過多個繼電器級聯(lián)控制光學(xué)元件來實(shí)現(xiàn)。若希望波長為λ 7的光從準(zhǔn)直器103輸出，則從準(zhǔn)直器101出射的多波長光經(jīng)過楔角片301入射到DWDM filter膜401上，其反射光再經(jīng)過楔角片302入射到標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu) 2另一平行平面202上的DWDM filter膜402上，再反射經(jīng)過楔角片……以此類推，光在分別經(jīng)過7個楔角片透射，6個DWDM filter膜反射后，從DWDM filter膜407透射而出，經(jīng)過直角棱鏡507反射后入射到繼電器組607上，繼電器組607由兩個繼電器控制兩個相同的光學(xué)元件組成。此時為了實(shí)現(xiàn)光從準(zhǔn)直器103出射，需控制兩個繼電器使光路抬升，同時控制其他繼電器組，避免其他波長光從準(zhǔn)直器103出射。返回的光再次經(jīng)過DWDM filter膜 407透射，7個楔角片透射，6個DWDM filter膜反射，最后進(jìn)入準(zhǔn)直器103中。盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對本實(shí)用新型做出的各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種波長選擇開關(guān)，其特征在于包括DWDM filter分路結(jié)構(gòu)和波長通道選擇結(jié)構(gòu)；所述DWDM filter分路結(jié)構(gòu)包括DWDM filter膜組、標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)、楔角片組、楔角片支架和準(zhǔn)直器組；所述DWDM filter膜組光膠或深化光膠在標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)的兩個平行平面上；所述楔角片組固定在楔角片支架上，并通過楔角片支架放置于標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)內(nèi)部；所述準(zhǔn)直器組排列平面與光傳播平面垂直；所述波長通道選擇結(jié)構(gòu)排列于DWDM filter分路結(jié)構(gòu)的兩側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種波長選擇開關(guān)，其特征在于所述波長通道選擇結(jié)構(gòu)由直角棱鏡組和繼電器組構(gòu)成，或者由MEMS轉(zhuǎn)鏡組構(gòu)成；所述繼電器組由繼電器控制相應(yīng)的光學(xué)元件級聯(lián)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的一種波長選擇開關(guān)，其特征在于所述光學(xué)元件為光路轉(zhuǎn)折棱鏡。
4.如權(quán)利要求2所述的一種波長選擇開關(guān)，其特征在于所述各路準(zhǔn)直器位置對應(yīng)于直角棱鏡組或者M(jìn)EMS轉(zhuǎn)鏡組的各路出射通道。
5.如權(quán)利要求1所述的一種波長選擇開關(guān)，其特征在于所述楔角片組放置于標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)內(nèi)部，依次排列在經(jīng)過DWDM filter膜組反射的光路上，其在與光傳播平面垂直方向上的長度滿足經(jīng)波長通道選擇結(jié)構(gòu)反射的不同高度的光均能再次通過楔角片組。
6.如權(quán)利要求1所述的一種波長選擇開關(guān)，其特征在于所述DWDMfilter分路結(jié)構(gòu)還包括由光纖直接連通兩個準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直器組合結(jié)構(gòu)，所述兩個準(zhǔn)直器分別為輸入和輸出端口，分別對應(yīng)相對的兩個DWDM filter膜。
7.如權(quán)利要求2所述的一種波長選擇開關(guān)，其特征在于所述MEMS轉(zhuǎn)鏡組的各路MEMS轉(zhuǎn)鏡前分別設(shè)置有一長焦距透鏡，所述MENS轉(zhuǎn)鏡反射面位于長焦距透鏡的匯聚面上。
8.如權(quán)利要求2所述的一種波長選擇開關(guān)，其特征在于所述波長通道選擇結(jié)構(gòu)由一個或多個輸入端口及多個輸出端口組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種波長選擇開關(guān)，包括DWDMfilter分路結(jié)構(gòu)和波長通道選擇結(jié)構(gòu)；所述DWDMfilter分路結(jié)構(gòu)包括DWDMfilter膜組、標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)、楔角片組、楔角片支架和準(zhǔn)直器組；所述DWDMfilter膜組光膠或深化光膠在標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)的兩個平行平面上；所述楔角片組固定在楔角片支架上，并通過楔角片支架放置于標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)內(nèi)部。該結(jié)構(gòu)利用標(biāo)準(zhǔn)具結(jié)構(gòu)與DWDMfilter膜對光信號進(jìn)行分路，利用直角棱鏡與繼電器控制的光學(xué)元件組合或者M(jìn)EMS轉(zhuǎn)鏡進(jìn)行波長通道選擇，結(jié)構(gòu)相對簡單，并能有效減少信號插入損耗。
文檔編號G02B6/35GK202171659SQ20112030878
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者吳礪, 李陽, 肖穎, 胡豪成, 趙武麗 申請人:福州高意通訊有限公司