本實(shí)用新型屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于全波段薄膜濾光片的光分插復(fù)用器。

背景技術(shù)：

隨著波分復(fù)用技術(shù)的日益成熟和實(shí)用化，網(wǎng)絡(luò)中的信道數(shù)量越來(lái)越多，傳輸速率也越來(lái)越快，為了避免光-電-光轉(zhuǎn)換的高昂代價(jià)和突破電子速率瓶頸的限制，出現(xiàn)了在光域?qū)庸芾砭W(wǎng)絡(luò)容量的強(qiáng)烈需求。光分插復(fù)用器(Optical Add/Drop Multiplexer,OADM)正是適應(yīng)這一需求而產(chǎn)生的，它可以根據(jù)需要將網(wǎng)絡(luò)中的某路(或某幾路)信道下路到本地或?qū)⒈镜匦盘?hào)上載到網(wǎng)絡(luò)中，從而在光域?qū)崿F(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量的分配與管理。OADM不再是光-電-光轉(zhuǎn)換，這不僅大大降低了成本，同時(shí)也克服了電子速率瓶頸的限制，它以波長(zhǎng)為操作對(duì)象，與信號(hào)的調(diào)制方式、業(yè)務(wù)種類、傳輸協(xié)議無(wú)關(guān)，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的透明性。目前，OADM結(jié)構(gòu)主要包括薄膜濾波型OADM、平面波導(dǎo)陣列型OADM、光纖光柵型OADM、法布里-珀羅腔濾波器型OADM、聲光可調(diào)諧濾波器型OADM等。薄膜濾光片(Thin Film Filter,TFF)利用光的干涉效應(yīng)選擇波長(zhǎng)，由多層不同材料、不同折射率和不同厚度的介質(zhì)薄膜按照設(shè)計(jì)要求組合起來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同波長(zhǎng)的反射和透射，TFF器件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、性能穩(wěn)定、較小的偏振相關(guān)損耗等特點(diǎn)?；诒∧V光片的光分插復(fù)用器通常采用單個(gè)濾波器級(jí)聯(lián)的方式，“級(jí)聯(lián)式”結(jié)構(gòu)中一個(gè)信道需要一個(gè)單波長(zhǎng)的濾光片，N個(gè)信道需要N個(gè)濾光片，依此下去，使用濾光片的成本會(huì)成倍的增加。當(dāng)波長(zhǎng)的數(shù)目增加時(shí)，濾光片的反射損耗不斷累加，整體的附加損耗變得越來(lái)越大，信道數(shù)太多時(shí)處于級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)末端的那些信道會(huì)因?yàn)楦郊訐p耗太大而無(wú)法使用，并且各通道的附加損耗不均勻性也會(huì)相應(yīng)加大。為了充分利用通信光纖的光譜資源，極大地提高通信容量，推動(dòng)波分復(fù)用通信系統(tǒng)的發(fā)展，研發(fā)一種能在光通信全波段范圍內(nèi)工作的光分插復(fù)用器具有廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)轉(zhuǎn)化潛力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服傳統(tǒng)薄膜濾光片“級(jí)聯(lián)式”結(jié)構(gòu)制造的OADM通道數(shù)較多時(shí)附加損耗過(guò)大和通道間附加損耗一致性差的問(wèn)題，提供一種覆蓋光通信全波段范圍的“并行式”工作的光分插復(fù)用器。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種基于全波段薄膜濾光片的光分插復(fù)用器，其結(jié)構(gòu)有柱面準(zhǔn)直鏡1、耦合光纖陣列3、光開(kāi)關(guān)陣列4和光纖合波器5，其特征在于，結(jié)構(gòu)還有全波段薄膜濾光片2；主干光路單模光纖輸出端的端面位于柱面準(zhǔn)直鏡1左側(cè)的焦點(diǎn)處，全波段薄膜濾光片2位于柱面準(zhǔn)直鏡1的右側(cè)，耦合光纖陣列3位于全波段薄膜濾光片2的右側(cè)，柱面準(zhǔn)直鏡1、全波段薄膜濾光片2和耦合光纖陣列3固定安裝在同一石英襯底上，耦合光纖陣列3的輸出端口的尾纖分別與光開(kāi)關(guān)陣列4的直通輸入端口尾纖相連，本地節(jié)點(diǎn)的上路信號(hào)端口尾纖分別與光開(kāi)關(guān)陣列4的交叉輸入端口尾纖相連，光開(kāi)關(guān)陣列4的交叉輸出端口尾纖分別與本地節(jié)點(diǎn)的下路信號(hào)端口尾纖相連，光開(kāi)關(guān)陣列4的直通輸出端口尾纖分別與光纖合波器5的輸入端口各尾纖相連，光纖合波器5的輸出端口尾纖和主干光路單模光纖輸入端相連。

本實(shí)用新型的基于全波段薄膜濾光片的光分插復(fù)用器，所述的全波段薄膜濾光片2更具體的是在光通信全波段范圍內(nèi)起到分光作用的一片楔形薄膜濾光片，楔形的梯形截面的斜邊L為7.5mm，楔形的寬度W為2.5mm，兩端的厚度H1和H2分別為0.55mm和0.65mm。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型的基于全波段薄膜濾光片的光分插復(fù)用器采用尖楔形“并行式”分光結(jié)構(gòu)，僅用一片薄膜濾光片實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)復(fù)用光信號(hào)中每個(gè)波長(zhǎng)同時(shí)分離，區(qū)別于傳統(tǒng)“級(jí)聯(lián)式”分光結(jié)構(gòu)，解決了OADM通道數(shù)較多時(shí)附加損耗過(guò)大和通道間附加損耗一致性差的問(wèn)題；

2、本實(shí)用新型的基于全波段薄膜濾光片的光分插復(fù)用器采用覆蓋光通信全波段范圍的薄膜濾光片，其在全波段粗波分復(fù)用通信系統(tǒng)和光接入網(wǎng)中具有廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)轉(zhuǎn)化潛力。

附圖說(shuō)明：

圖1是本實(shí)用新型的基于全波段薄膜濾光片的光分插復(fù)用器結(jié)構(gòu)圖。

圖2是實(shí)施例2中所述的全波段薄膜濾光片2的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明

實(shí)施例1

實(shí)施例1本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)

參閱圖1，本實(shí)用新型的光分插復(fù)用器由柱面準(zhǔn)直鏡1、全波段薄膜濾光片2、耦合光纖陣列3、光開(kāi)關(guān)陣列4、光纖合波器5組成。

所述的柱面準(zhǔn)直鏡1安裝在載送復(fù)用光信號(hào)的主干線路單模光纖的右側(cè)，并且主干線路單模光纖輸出端的端面位于柱面準(zhǔn)直鏡1左側(cè)的焦點(diǎn)處；

所述的全波段薄膜濾光片2是在光通信全波段范圍內(nèi)起到分光作用的一片楔形薄膜濾光片；

所述的耦合光纖陣列3是由N條單模光纖和加工有N條V型槽的硅片構(gòu)成；

所述的光開(kāi)關(guān)陣列4是由N個(gè)阻塞型2×2光開(kāi)關(guān)構(gòu)成；

所述的光纖合波器5是普通的N×1光纖耦合器。(以上2≤N≤18)

它們的連接關(guān)系為：主干光路單模光纖輸出端的端面位于柱面準(zhǔn)直鏡1左側(cè)的焦點(diǎn)處，全波段薄膜濾光片2位于柱面準(zhǔn)直鏡1的右側(cè)，耦合光纖陣列3位于全波段薄膜濾光片2的右側(cè)，柱面準(zhǔn)直鏡1、全波段薄膜濾光片2和耦合光纖陣列3固定安裝在同一石英襯底上，耦合光纖陣列3的輸出端口尾纖分別與光開(kāi)關(guān)陣列4的直通輸入端口尾纖相連，本地節(jié)點(diǎn)的上路信號(hào)端口尾纖分別與光開(kāi)關(guān)陣列4的交叉輸入端口尾纖相連，光開(kāi)關(guān)陣列4的交叉輸出端口尾纖分別與本地節(jié)點(diǎn)的下路信號(hào)端口尾纖相連，光開(kāi)關(guān)陣列4的直通輸出端口尾纖分別與光纖合波器5的輸入端口尾纖相連，光纖合波器5的輸出端口尾纖和主干光路單模光纖輸入端相連。

實(shí)施例2全波段薄膜濾光片2的具體結(jié)構(gòu)

如圖2所示，為本實(shí)用新型所用的全波段薄膜濾光片2的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖，是一片楔形薄膜濾光片，楔形的梯形截面的斜邊L為7.5mm，寬度W為2.5mm，兩端的厚度H1和H2分別為0.55mm和0.65mm。

實(shí)施例3本實(shí)用新型的工作原理

主干線路單模光纖載送波長(zhǎng)為λ₁,λ₂,…,λ_N的復(fù)用光信號(hào)，主干線路單模光纖輸出端的端面置于柱面準(zhǔn)直鏡1左側(cè)的焦點(diǎn)處，復(fù)用光信號(hào)經(jīng)柱面準(zhǔn)直鏡1準(zhǔn)直后變成平行光，以平行光束射向全波段薄膜濾光片2。全波段薄膜濾光片2的基片和膜層被設(shè)計(jì)為尖楔形，根據(jù)等厚干涉原理其不同位置(厚度點(diǎn))對(duì)應(yīng)不同中心波長(zhǎng)，其通帶中心波長(zhǎng)分別與CWDM通信系統(tǒng)復(fù)用波長(zhǎng)相匹配，入射到楔形薄膜濾光片上的不同波長(zhǎng)復(fù)用光信號(hào)被分離到不同的空間位置上，即全波段薄膜濾光片2的尖楔形“并行式”分光結(jié)構(gòu)使得不同波長(zhǎng)復(fù)用光信號(hào)中每個(gè)波長(zhǎng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)分離。N條單模光纖置于V型槽中構(gòu)成耦合光纖陣列3，柱面準(zhǔn)直鏡1、全波段薄膜濾光片2和耦合光纖陣列3固定安裝在同一石英襯底上，全波段薄膜濾光片2分離出來(lái)的不同波長(zhǎng)光信號(hào)分別被耦合光纖陣列3的單模光纖接收，耦合光纖陣列3的輸出端口尾纖分別與光開(kāi)關(guān)陣列4的直通輸入端口尾纖相連，即主干線路單模光纖中分離出來(lái)的不同波長(zhǎng)光信號(hào)就進(jìn)入到光開(kāi)關(guān)陣列4。光開(kāi)關(guān)陣列4是由N個(gè)阻塞型2×2光開(kāi)關(guān)構(gòu)成，本地節(jié)點(diǎn)的上路信號(hào)端口尾纖分別與光開(kāi)關(guān)陣列4的交叉輸入端口尾纖相連，光開(kāi)關(guān)陣列4的交叉輸出端口尾纖分別與本地節(jié)點(diǎn)的下路信號(hào)端口尾纖相連，通過(guò)計(jì)算機(jī)編程控制光開(kāi)關(guān)陣列4可以實(shí)現(xiàn)任意光波長(zhǎng)的上下路選擇，即本地節(jié)點(diǎn)的上路信號(hào)可以通過(guò)光開(kāi)關(guān)陣列4的交叉輸入端口上載到主干線路中，同時(shí)通過(guò)光開(kāi)關(guān)陣列4的交叉輸出端口可以將下路信號(hào)下載到本地節(jié)點(diǎn)，其余主干線路光信號(hào)經(jīng)光開(kāi)關(guān)陣列4的直通輸出端口繼續(xù)向前傳輸。光纖合波器5是N×1光纖耦合器，光開(kāi)關(guān)陣列4的直通輸出端口尾纖分別與光纖合波器5的輸入端口尾纖相連，使入射到光纖合波器5的不同波長(zhǎng)光信號(hào)復(fù)用在一起。光纖合波器5的輸出端口尾纖和主干光路單模光纖輸入端相連，經(jīng)光纖合波器5輸出的不同波長(zhǎng)復(fù)用光信號(hào)進(jìn)入到主干線路單模光纖繼續(xù)向前傳輸。