專利名稱：平頂高密度波分復(fù)用器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于光纖通信設(shè)備的波分復(fù)用器，更具體地說，是一種通光窗口內(nèi)光譜平坦的平頂波分復(fù)用器。
近年來，已開發(fā)了多種技術(shù)，對高密度波分復(fù)用器通帶內(nèi)光譜傳輸特性進(jìn)行均衡化處理，制成平頂高密度波分復(fù)用器。
相鄰最靠近二通道合并可以使正弦平方或高斯形光譜傳輸特性轉(zhuǎn)變?yōu)榻蹙匦蔚钠巾敼庾V特性，從而制成平頂高密度波分復(fù)用器，但這種器件插入損耗大。
梳狀波分復(fù)用器(InterLeaver)是一個(gè)1×2多窗高密度波分復(fù)用器，它的二個(gè)通道的光譜傳輸系數(shù)在光譜上呈周期性分布的梳狀形，二個(gè)通道是互補(bǔ)的，將這種梳狀波分復(fù)用器與二個(gè)高密度波分復(fù)用器串接，便構(gòu)成一個(gè)通道數(shù)增加一倍的平頂高密度波分復(fù)用器，但這種器件制造成本很高。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種平頂波分復(fù)用器，是在一個(gè)普通高密度波分復(fù)用器公共通道中串接一個(gè)帶寬擴(kuò)展器而構(gòu)成。該帶寬擴(kuò)展器實(shí)際上是一個(gè)具有周期性傳輸特性的光學(xué)濾波器，它的光譜傳輸系數(shù)為T(λ)＝Asin2(4πD/λ)其中A和D為與器件結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)，λ為波長。
而所說的普通高密度波分復(fù)用器是一個(gè)具有高斯形傳輸特性的或具有正弦平方或四次方光學(xué)傳輸特性的高密度波分復(fù)用器均可。
通過選擇合適的A和D值，使所選用的普通高密度波分復(fù)用器的所有通道的中心波長位置全部位于帶寬擴(kuò)展器谷值波長位置，從而使普通高密度波分復(fù)用器光譜傳輸系數(shù)在其峰值波長附近通帶內(nèi)近乎為一個(gè)常數(shù)。這樣高密度波分復(fù)用器的通帶寬度便得以拓寬，由正弦平方或高斯形狀變?yōu)槠巾斝螤睢Ｈ?br>
圖1和圖2所示。
所說的帶寬擴(kuò)展器是采用法布里——珀羅諧振器制成的。
所說的法布里——珀羅諧振器是由兩光學(xué)基板和緊貼間隔器的兩端而構(gòu)成，該光學(xué)基板和緊貼間隔器的兩個(gè)平面分別鍍有低反射膜，而另兩外表面鍍有減反射膜。
所說的法布里——珀羅諧振器是由一光學(xué)平板兩面鍍有低反射膜而形成。
所說的帶寬擴(kuò)展器是光纖帶寬擴(kuò)展器，它由一對具有錐形纖芯端口的光纖表面鍍有低反射膜后在毛細(xì)管間隔器內(nèi)準(zhǔn)直調(diào)整其間隙形成法布里——珀羅諧振腔，再將毛細(xì)管間隔器固定而形成。
所說的法布里——珀羅諧振器是由端面鍍有低反膜的光纖固定在一對光纖之間并加以密封構(gòu)成的。
所說的帶寬擴(kuò)展器是采用熔融雙錐光纖模干涉器制成，即一根光纖在高溫下控制形成雙錐諧振腔結(jié)構(gòu)并封裝在外殼內(nèi)而制成。
所說的帶寬擴(kuò)展器是馬赫承德光纖帶寬擴(kuò)展器，它是由兩個(gè)低耦合熔融光纖耦合器構(gòu)成的一個(gè)非平衡馬赫承德干涉儀，它的消光比由兩個(gè)熔融光纖耦合器的耦合比決定，其最靠近的相鄰兩個(gè)谷值波長之差取決于兩個(gè)干涉臂的光程差。
所說的帶寬擴(kuò)展器是邁克爾遜光纖帶寬擴(kuò)展器，它是由一個(gè)光纖環(huán)行器和一個(gè)光纖邁克爾遜干涉儀構(gòu)成，所采用的光纖邁克爾遜干涉儀包括一個(gè)低耦合熔融光纖耦合器和由二個(gè)端面鍍?nèi)瓷淠さ牟坏乳L尾纖構(gòu)成的二個(gè)干涉臂。
圖2——本發(fā)明平頂高密度波分復(fù)用器光譜傳輸特性示意圖。
圖3——帶寬擴(kuò)展器光譜傳輸系數(shù)T(λ)示意圖。
圖4——本實(shí)用新型平頂高密度波分復(fù)用器實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5——本實(shí)用新型平頂高密度波分復(fù)用器實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6——空氣間隙法布里——珀羅諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7——熔融雙錐光纖帶寬擴(kuò)展器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8——空氣間隙光纖法布里——珀羅帶寬擴(kuò)展器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9——固體間隙法布里—珀羅帶寬擴(kuò)展器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10——固定間隙法布里—珀羅諧振器的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖11——空氣間隙法布里—珀羅諧振器的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖12——馬赫承德光纖帶寬擴(kuò)展器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13——邁克爾遜光纖帶寬擴(kuò)展器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型平頂高密度波分復(fù)用器是一個(gè)具有公共通道尾纖40光纖帶寬擴(kuò)展器41直接通過光纖42與一個(gè)具有n個(gè)分支通道44的光纖高密度波分復(fù)用器43串接而構(gòu)成。
圖5是本實(shí)用新型平頂高密度波分復(fù)用器實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型平頂高密度波分復(fù)用器是由一公共通道尾纖51經(jīng)過單尾帶寬擴(kuò)展器52直接與一個(gè)無公共通道尾纖的但具有n個(gè)分支通道54的高密度波分復(fù)用器53形成的光耦合構(gòu)成的。
其中帶寬擴(kuò)展器的具體形式可從下面進(jìn)行挑選使用。
圖6是空氣間隙法布里——珀羅帶寬擴(kuò)展器結(jié)構(gòu)示意圖，它是由兩個(gè)分別帶有公共通道尾纖60和64的光纖準(zhǔn)直器61、62和一個(gè)法布里——珀羅諧振器63光校組裝而成。
圖7是熔融雙錐光纖帶寬擴(kuò)展器結(jié)構(gòu)示意圖，它是由一根光纖71在高溫下控制形成雙錐諧振腔結(jié)構(gòu)72并封裝在外殼73內(nèi)而制成的光纖帶寬隙擴(kuò)展器。
圖8是一個(gè)空氣光纖法布里——珀羅帶寬擴(kuò)展器，它是由一對具有錐形纖芯端口82、86的光纖81和87表面鍍有低反射膜83、85后在毛細(xì)管間隔器84內(nèi)準(zhǔn)直調(diào)整其間隙形成一個(gè)法布里——珀羅諧振器，最后由毛細(xì)管間隔器84固定而形成光纖帶寬擴(kuò)展器。
圖9是固體間隙法布里——珀羅帶寬擴(kuò)展器結(jié)構(gòu)示意圖，它由一兩端面鍍有低反膜92、94的光纖93法布里——珀羅諧振腔93粘固在一對光纖91、95之間然后用外殼96固定而構(gòu)成。
圖10是固體間隙法布里——珀羅諧振器結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)構(gòu)簡單，是一塊光學(xué)平板102兩邊鍍有低反射膜101、103構(gòu)成。
圖11是空氣間隙法布里——珀羅諧振器的結(jié)構(gòu)簡圖，其構(gòu)成是兩光學(xué)基板112和116緊貼間隔器114的兩端面而構(gòu)成，其中光學(xué)基板112和116緊貼間隔器114的兩個(gè)平面鍍有低反射膜113和115，而另一對表面鍍有減反膜111和117。
圖12是馬赫——承德光纖帶寬擴(kuò)展器的結(jié)構(gòu)示意圖。它是由兩個(gè)低耦合熔融光纖耦合器122、125構(gòu)成的一個(gè)非平衡馬赫承德干涉儀，它的消光比由兩個(gè)熔融光纖耦合器122、125的耦合比決定，其最靠近的相鄰兩個(gè)谷值波長之差取決于兩個(gè)干涉臂123、124的光程差。
圖13是邁克爾遜光纖帶寬擴(kuò)展器結(jié)構(gòu)示意圖。
它是由一個(gè)光纖環(huán)行器132和一個(gè)光纖邁克爾遜干涉儀構(gòu)成，所采用的光纖邁克爾遜干涉儀包括一個(gè)低耦合熔融光纖耦合器133和由二個(gè)端面鍍?nèi)瓷淠さ牟坏乳L尾纖構(gòu)成的二個(gè)干涉臂134、135。光信號由端口尾纖131經(jīng)光纖環(huán)行器132和光纖邁克爾遜干涉儀后由光纖環(huán)行器132端口尾纖136輸出，構(gòu)成光纖帶寬擴(kuò)展器，其消光比由低耦合熔融光纖耦合器133的耦合比決定，其最靠近的相鄰兩個(gè)谷值波長之差取決于二干涉臂134和135的光程差。
綜上所述，并經(jīng)實(shí)踐證明本實(shí)用新型的平頂高密度波分復(fù)用器具有結(jié)構(gòu)便于實(shí)施，成本低，而且性能穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種平頂高密度波分復(fù)用器，其特征在于它是在一個(gè)普通高密度波分復(fù)用器的公共通道中串接一個(gè)帶寬擴(kuò)展器并密封在一個(gè)外殼中構(gòu)成，所說的帶寬擴(kuò)展器是一個(gè)具有周期性傳輸特性的光學(xué)濾波器，所說的普通高密度波分復(fù)用器是一個(gè)具有高斯形傳輸特性的或具有正弦平方或四次方光學(xué)傳輸特性的高密度波分復(fù)用器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平頂高密度波分復(fù)用器，其特征在于所說的帶寬擴(kuò)展器是采用法布里——珀羅諧振器制成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平頂高密度波分復(fù)用器，其特征在于所說的法布里——珀羅諧振器是由兩光學(xué)基板(112)和(116)緊貼間隔器(114)的兩端而構(gòu)成，該光學(xué)基板(112)和(116)緊貼間隔器(114)的兩個(gè)平面分別鍍有低反射膜(113)和(115)，而另兩外表面鍍有減反射膜(111)和(117)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平頂高密度波分復(fù)用器，其特征在于所說的法布里——珀羅諧振器是由一光學(xué)平板(102)兩面鍍有低反射膜(101、103)而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平頂高密度波分復(fù)用器，其特征在于所說的帶寬擴(kuò)展器是光纖空氣間隙法布里——珀羅諧振器，它由一對具有錐形纖芯端口(82、86)的光纖(81、87)表面鍍有低反射膜(83、85)后在毛細(xì)管間隔器(84)內(nèi)準(zhǔn)直調(diào)整其間隙形成法布里——珀羅諧振腔，再將毛細(xì)管間隔器(84)固定而形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平頂高密度波分復(fù)用器，其特征在于所說的帶寬擴(kuò)展器是一固體間隙法布里——珀羅諧振器，即它由一雙端面鍍有低反膜(92、94)的光纖法布里——珀羅諧振腔(93)粘固在一對光纖(91、95)之間構(gòu)成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平頂高密度波分復(fù)用器，其特征在于所說的帶寬擴(kuò)展器是采用熔融雙錐光纖模干涉器制成，即一根光纖(71)由高溫下控制形成雙錐諧振腔結(jié)構(gòu)(72)并封裝在外殼(73)內(nèi)而制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平頂高密度波分復(fù)用器，其特征在于所說的帶寬擴(kuò)展器是馬赫承德光纖帶寬擴(kuò)展器，它是由兩個(gè)低耦合熔融光纖耦合(122、125)構(gòu)成的一個(gè)非平衡馬赫承德干涉儀，它的消光比由兩個(gè)熔融光纖耦合器(122、125)的耦合比決定，其最靠近的相鄰兩個(gè)谷值波長之差取決于兩個(gè)干涉臂(123、124)的光程差。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平頂高密度波分復(fù)用器，其特征在于所說的帶寬擴(kuò)展器是邁克爾遜光纖帶寬擴(kuò)展器，它是由一個(gè)光纖環(huán)行器(132)和一個(gè)光纖邁克爾遜干涉儀構(gòu)成，所采用的光纖邁克爾遜干涉儀包括一個(gè)低耦合熔融光纖耦合器(133)和由二個(gè)端面鍍?nèi)瓷淠さ牟坏乳L尾纖構(gòu)成的二個(gè)干涉臂(134、135)。
專利摘要一種平頂高密度波分復(fù)用器，其特征在于它是在一個(gè)普通高密度波分復(fù)用器的公共通道中串接一個(gè)帶寬擴(kuò)展器并密封在一個(gè)外殼中構(gòu)成，所說的帶寬擴(kuò)展器是一個(gè)具有周期性傳輸特性的光學(xué)濾波器，所說的普通高密度波分復(fù)用器是一個(gè)具有高斯形傳輸特性的或具有正弦平方或四次方光學(xué)傳輸特性的高密度波分復(fù)用器。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)便于實(shí)施，成本較低，且性能穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)。
文檔編號H04B10/12GK2525743SQ0221576
公開日2002年12月11日 申請日期2002年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月10日
發(fā)明者陳祖培, 陳燁 申請人:陳祖培