專利名稱：光分插復(fù)用器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在光通信系統(tǒng)中的光無源器件，尤其是關(guān)于一種分插復(fù)用器用于從密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)的多波長(zhǎng)信號(hào)中下載指定波長(zhǎng)光信號(hào)，或者將指定波長(zhǎng)光信號(hào)上傳到密集波分復(fù)用系統(tǒng)中，構(gòu)成新的多波長(zhǎng)信號(hào)。
背景技術(shù)：
密集波分復(fù)用(DWDM)是目前最有效的光纖通信擴(kuò)容技術(shù)之一。它可利用一光纖同時(shí)傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)的光信道，使得通信容量擴(kuò)大十幾倍甚至幾百倍，以適應(yīng)人類社會(huì)對(duì)于信息需求的急劇增長(zhǎng)。以密集波分復(fù)用為基本技術(shù)的光網(wǎng)絡(luò)需要在特定一節(jié)點(diǎn)對(duì)指定波長(zhǎng)光信號(hào)進(jìn)行下載或上傳，實(shí)現(xiàn)這種功能的器件就是光分插復(fù)用器。
美國(guó)專利第5,822,095號(hào)和第5,926,300號(hào)分別揭露了一現(xiàn)有的光分插復(fù)用技術(shù)。其中，第5,822,095號(hào)是采用兩個(gè)環(huán)形器，并在兩者之間插入一個(gè)固定波長(zhǎng)濾波器，以實(shí)現(xiàn)光分插復(fù)用功能；第5,926,300號(hào)同樣是采用兩個(gè)環(huán)形器，并在兩者之間插入光柵、光隔離器件，以實(shí)現(xiàn)相同的功能。光柵、光隔離器、環(huán)形器等通常都是由多個(gè)光學(xué)零件組成，用它們構(gòu)成光分插復(fù)用器，勢(shì)必使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，且器件體積過大。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種只需一個(gè)濾波組件便可實(shí)現(xiàn)光分插復(fù)用功能的光分插復(fù)用器。該光分插復(fù)用器由以往的輸入、輸出、下載、上傳四個(gè)端口減少至輸入/輸出、下載、上傳三個(gè)端口，以簡(jiǎn)化光分插復(fù)用器，降低器件成本，減小體積。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的光分插復(fù)用器，由一輸入/輸出部，一下載部及一上傳部組成一三端口器件。輸入/輸出部包括一雙光纖插針，一與其相對(duì)應(yīng)的第一耦合透鏡及一光路上的濾光片，其中雙光纖插針內(nèi)的兩根光纖分別作為光信號(hào)的輸入端與輸出端；下載部和上傳部各包括一耦合透鏡和一單光纖插針，其中安裝在插針內(nèi)的光纖分別作為下載端和上傳端。光信號(hào)自輸入/輸出端口發(fā)出且經(jīng)第一耦合透鏡耦合后，指定的波長(zhǎng)光信號(hào)通過濾波片，進(jìn)入第二耦合透鏡并自下載端輸出；而上傳端則輸入指定波長(zhǎng)的光信號(hào)且經(jīng)第三耦合透鏡，通過濾波片后，由第一透鏡耦合，并自輸出端發(fā)出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明減少了光學(xué)器件的數(shù)量仍然能夠?qū)崿F(xiàn)光分插復(fù)用功能，同時(shí)由于光從輸入光纖到輸出光纖需經(jīng)過的組件減少，使得光分插復(fù)用器的光學(xué)性能也得以提高。
綜上所述，本發(fā)明光分插復(fù)用器的優(yōu)點(diǎn)在于，制造工藝簡(jiǎn)單，組裝便捷，且因組件的減少使得成本降低，體積減小，因此更好的適應(yīng)了現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)傳輸器件的需求。

圖1是本發(fā)明光分插復(fù)用器的立體視圖。
圖2是圖1所示光分插復(fù)用器沿II-II的剖面視圖。
圖3是本發(fā)明光分插復(fù)用器的光路示意圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參照?qǐng)D1，本發(fā)明光分插復(fù)用器10包括一輸入/輸出部100、一下載部200，一上傳部300及一容置部400。輸入/輸出部100輸入包括指定波長(zhǎng)的光信號(hào)并輸出上傳新信號(hào)的光波長(zhǎng)信號(hào)，下載部200下載指定的光波長(zhǎng)信號(hào)并輸出，上傳部300輸入指定波長(zhǎng)的特定光信號(hào)并上傳。
請(qǐng)參照?qǐng)D2及圖3，輸入/輸出部100包括一第一光纖插針110、一第一耦合透鏡120、一濾光片500。該第一光纖插針110為一雙光纖插針，其中插有兩根光纖101，102，其一端面(未標(biāo)注)傾斜約8度的斜面，以提高回波損耗。該第一耦合透鏡120為一自聚焦透鏡(GRIN LENS)，與第一光纖插針110同軸設(shè)置，且與插針110相對(duì)應(yīng)的一端面(未標(biāo)注)與第一光纖插針傾斜約8度的端面平行，以提高回波損耗。第一光纖插針110內(nèi)的光纖101、102相對(duì)于透鏡120的光軸對(duì)稱放置且緊密相鄰，且兩光纖的端面與第一光纖插針110的傾斜面齊平。濾光片500緊貼在透鏡120的另一端面上并以環(huán)氧樹脂膠固定。該光纖插針110、透鏡120及濾光片500收容在一玻璃套筒130內(nèi)并由粘膠固定。該玻璃套筒130上又套加一金屬套筒140以起到進(jìn)一步保護(hù)的作用。
濾波片500透射中心波長(zhǎng)為λ1的光信號(hào)，并反射其他波長(zhǎng)的光信號(hào)。
下載部200及上傳部300置于輸入/輸出部100的另一側(cè)。
下載部200包括一第二光纖插針210及一第二耦合透鏡220，該第二耦合透鏡220也是一個(gè)自聚焦透鏡，與第二光纖插針210相鄰且對(duì)正。一光纖201插入在第二光纖插針210內(nèi)且與第二耦合透鏡220的光軸對(duì)準(zhǔn)，其光纖端面與第二光纖插針210的端面齊平。被下載的光信號(hào)自第二耦合透鏡220耦合進(jìn)入光纖201，從而實(shí)現(xiàn)下載信號(hào)的功能。
上傳部300包括一第三光纖插針310及一第三耦合透鏡320。一光纖302插入第三插針310內(nèi)且與第三耦合透鏡320的光軸對(duì)準(zhǔn)，光纖302端面與第三插針310的端面齊平。被上傳的信號(hào)從光纖302輸入后進(jìn)入第三耦合透鏡320，令其耦合至濾波器500上，即起到上傳信號(hào)的功能。
該光分插復(fù)用器10的光路傳輸如圖3所示光纖101連接密集波分復(fù)用光纖輸入端，由光纖101輸入的密集波分復(fù)用多波長(zhǎng)(λ1～λn)光經(jīng)第一耦合透鏡120之后成為一小角度出射光線(通過耦合透鏡的光束會(huì)略有偏折，一般偏折角度為1.88度)，該出射光線中與中心波長(zhǎng)λ1不同的光信號(hào)被反射并再經(jīng)第一耦合透鏡120耦合后進(jìn)入光纖102，光纖102連接密集波分復(fù)用的節(jié)點(diǎn)；該出射光線中與中心波長(zhǎng)λ1相同的波長(zhǎng)信號(hào)通過濾光片500并經(jīng)第二透鏡220耦合進(jìn)下載光纖201，光纖201為指定波長(zhǎng)λ1信號(hào)的下載端口；光纖302是指定波長(zhǎng)λ1信號(hào)的上傳端口，由光纖302輸出的光波經(jīng)第三透鏡320透射為一小角度出射光線，然后通過濾光片500并經(jīng)過第一透鏡120耦合進(jìn)光纖102，接入密集波分復(fù)用光纖輸出線路。因?yàn)橹付úㄩL(zhǎng)信號(hào)λ1將會(huì)按一定角度從濾波器500中射出，接著進(jìn)入下載部200的第二耦合透鏡220，為了保證從第二耦合透鏡220發(fā)出的光正好落在光纖201的入射端面，下載部200需較輸入/輸出部100以一定角度偏置。同理為了使上傳光在射入濾波器500后能夠上傳直通光的返回光路，上傳部300的位置也要較輸入/輸出部100成相應(yīng)角度偏置。以上組件的配合實(shí)現(xiàn)了載有指定波長(zhǎng)信號(hào)λ1的上下載。
根據(jù)光路可逆原理，本發(fā)明中的下載部200和上傳部300之間可以相互切換，即下載端口201也可以做為上傳端口上傳信號(hào)，上傳端口302也可以做為下載端口下載信號(hào)。這種切換功能的實(shí)現(xiàn)需要其它光學(xué)組件配合，如光開關(guān)。
請(qǐng)?jiān)賲⒖磮D1，容置部400內(nèi)部開設(shè)有一個(gè)相互貫通的呈字母“Y”形狀的通道(圖未示出)，光分插復(fù)用器10組成元件安裝于其中。其上插置有固持套筒410，420及430。每個(gè)套筒上開設(shè)有多個(gè)孔405。該三固持套筒410，420及430所設(shè)置的位置滿足前文所提到的光路傳輸中上傳、下載部與輸入/輸出部之間的偏置關(guān)系，因此只要將輸入/輸出部100與上傳、下載部200、300分別插入容置部400的固持套筒410、420、430內(nèi)，接著自孔405點(diǎn)入焊料焊接固定，即可準(zhǔn)確定位上傳、下載部與輸入/輸出部之間的安裝位置。
權(quán)利要求
1.一種光分插復(fù)用器，其包括一輸入部，一輸出部，一上載部，一下載部及一濾波片，該輸入部與輸出部位于濾波片的一側(cè)，該上載部及下載部位于濾波片的另一側(cè)，其特征在于該輸入部與輸出部共用一第一雙光纖插針及與之相對(duì)正的第二耦合透鏡，該上載部包括一第二耦合透鏡和與之相對(duì)正的第二光纖插針，該下載部包括一第三耦合透鏡和與之相對(duì)正的第三光纖插針。
2.如權(quán)利要求1所述的光分插復(fù)用器，其特征在于該第一雙光纖插針中插有兩根光纖，分別作為光信號(hào)的輸入端口與輸出端口。
3.如權(quán)利要求1所述的光分插復(fù)用器，其特征在于第二光纖插針中插有一根光纖，作為指定波長(zhǎng)信號(hào)的下載端口。
4.如權(quán)利要求1所述的光分插復(fù)用器，其特征在于第三光纖插針中插有一根光纖，作為指定波長(zhǎng)信號(hào)的上傳端口。
5.如權(quán)利要求2所述的光分插復(fù)用器，其特征在于第一雙光纖插針中的兩根光纖相對(duì)于第一耦合透鏡的光軸對(duì)稱放置且緊密靠近。
6.如權(quán)利要求1所述的光分插復(fù)用器，其特征在于其中的耦合透鏡是自聚焦耦合透鏡。
7.如權(quán)利要求1所述的光分插復(fù)用器，其特征在于濾波元件緊貼在第一耦合透鏡的表面。
8.如權(quán)利要求1所述的光分插復(fù)用器，其特征在于其中第一耦合透鏡的光軸與第二、第三耦合透鏡的光軸之間分別形成一夾角。
9.如權(quán)利要求1所述的光分插復(fù)用器，其特征在于該三端口器件收容于一個(gè)容置體內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的光分插復(fù)用器，其特征在于該容置體內(nèi)部開設(shè)有一個(gè)相互貫通的呈字母“Y”形狀的通道，該通道外部連接有第一、第二、第三固持套筒，其中輸入部及輸出部安裝于第一固持套筒中，上載部及下載部分別安裝于第二、第三固持套筒中。
全文摘要
一種光分插復(fù)用器由一輸入/輸出部，一下載部及一上傳部組成一三端口器件。輸入/輸出部包括一雙光纖插針，一與其相對(duì)應(yīng)的第一耦合透鏡和一濾光片，其中雙光纖插針內(nèi)的兩根光纖分別作為光信號(hào)的輸入端與輸出端。下載部和上傳部各包括一耦合透鏡和一單光纖插針，安裝在插針內(nèi)的光纖分別作為下載端和上傳端。光信號(hào)自輸入端發(fā)出，經(jīng)第一透鏡耦合后，指定的波長(zhǎng)光信號(hào)通過濾波片，進(jìn)入第二耦合透鏡并自下載端輸出；而上傳端則輸入指定波長(zhǎng)的光信號(hào)經(jīng)第三透鏡耦合后，通過濾波片，再由第一透鏡耦合后由輸出端輸出。
文檔編號(hào)H04J14/02GK1481101SQ02134660
公開日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2002年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月3日
發(fā)明者戴書麟 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司