专利名称：一种波长选择开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光纤通讯领域，尤其涉及一种波长选择开关。
背景技术：
在高速接入网的快速发展过程中，波长选择开关是波分多路复用器的一个重要光学元件，同时也是构成光学网状网络和可重构光学分插复用器(ROADM)的核心组成器件，可任意选择插入的波分复用(WDM)光信号，并将该信号输出到任意一个输出端口。为了实现该功能，目前有的采用光栅加MEMS转镜，有的采用硅基液晶，work-off晶体分层到光栅不同层面来实现。但是这些方案往往会带来较大的插损或者是过于复杂的结构。
发明内容为克服上述问题，本实用新型提出一种插损小，结构相对简单的波长选择开关。为达到上述目的，本实用新型所提出的技术方案为一种波长选择开关，包括DWDM filter分路结构和波长通道选择结构；所述DWDM filter分路结构包括DWDM filter膜组、 标准具结构、楔角片组、楔角片支架和准直器组；所述DWDM filter膜组光胶或深化光胶在标准具结构的两个平行平面上；所述楔角片组固定在楔角片支架上，并通过楔角片支架放置于标准具结构内部；所述准直器组排列平面与光传播平面垂直；所述波长通道选择结构排列于DWDM filter分路结构的两侧。进一步的，所述波长通道选择结构由直角棱镜组和继电器组构成，或者由MEMS转镜组构成；所述继电器组由继电器控制相应的光学元件级联构成；所述光学元件为光路转折棱镜。进一步的，所述各路准直器位置对应于直角棱镜组或者MEMS转镜组的各路出射通道。进一步的，所述楔角片组放置于标准具结构内部，依次排列在经过DWDM filter膜组反射的光路上，其在与光传播平面垂直方向上的长度满足经波长通道选择结构反射的不同高度的光均能再次通过楔角片组。进一步的，所述DWDM filter分路结构还包括由光纤直接连通两个准直器的准直器组合结构，所述两个准直器分别为输入和输出端口，分别对应相对的两个DWDM filter膜。进一步的，所述MEMS转镜组的各路MEMS转镜前分别设置有一长焦距透镜，所述 MENS转镜反射面位于长焦距透镜的汇聚面上。进一步的，所述波长通道选择结构由一个或多个输入端口及多个输出端口组成。本实用新型的有益效果本实用新型的一种波长选择开关，利用标准具结构与 DWDM filter膜对光信号进行分路，利用直角棱镜与继电器控制的分光棱镜组合或者MEMS 转镜进行波长通道选择，该结构相对简单，并能有效减少信号插入损耗。
图1为本实用新型的波长选择开关立体示意图；图2为本实用新型的波长选择开关俯视示意图；图3为本实用新型的波长选择开关主视示意图；图4为DWDM filter膜结构示意图；图5为采用分段插入准直器组合结构的示意图；图6为波长通道选择光路示意图；图7长光路中加入长焦距透镜校正光路示意图；图8长光路中加入长焦距透镜校正结构示意图。标号说明1准直器组；101，103准直器；2标准具结构；201，202标准具平行平面；3 楔角片组；301，302 楔角片；4 DWDM filter 膜组；401，402, 407 DWDM filter 膜；41 光胶膜；42 DWDM filter膜；5波长通道选择结构；501, 507直接棱镜；601, 607继电器组；61, 62光学元件；7楔角片支架；8准直器组合结构；81，82准直器；83光纤；9 MEMS转镜；10长焦距透镜。a第一层光路；b第二层光路；c第三层光路。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
，对本实用新型做进一步说明。如图1-3所示，为本实用新型的一种波长选择开关包括DWDM filter分路结构和波长通道选择结构5 ；所述DWDM filter分路结构包括DWDM filter膜组4、标准具结构2、楔角片组3、楔角片支架7和准直器组1 ；所述DWDM filter膜组4光胶或深化光胶在标准具结构2的两个平行平面201，202上，各个DWDM filter膜401，402……407呈一定次序排列；所述楔角片组3固定在楔角片支架7上，并通过楔角片支架7放置于标准具结构2内部；所述准直器组1排列平面与光传播平面垂直；所述波长通道选择结构5排列于DWDM filter分路结构的两侧。图4为DWDM filter膜的具体结构示意图，将多个DWDM filter膜42按照一定规律并通过光胶膜41深化光胶在基板上，这种固定方式具有高固定性，同时当光多次反射时，入射角不会随温度变化而改变。由于膜层所引起的中心波长偏离和由于标准具结构2不平行引起的多次光反射角放大等情况，可以采用楔角片组3来补偿，如图3所示，楔角片组3可以微调节入射角以此来校正其透射光波长。图5采用分段插入准直器组合结构8的方法以降低反射级次。当波长选择开关的波长输出通道较多时，例如46路波长输出选择；此时由于DWDM filter膜42光胶层厚度不均，受温度的影响使得DWDM filter膜42反射光角度发生变化，若多次反射累积则会造成光路偏离角放大，进而影响接收光插损。为了避免该问题的发生，可将反射级次降低，如分为4段或8段，再插入准直器组合结构8连接各段，如图5所示，准直器组合结构8由一光纤83连接两准直器81，82，其中一个为输入端，接收来自DWDM filter膜透射出来的光，另一个为输出端，将接收的光信号发射到相邻的DWDM filter膜上。如此，反射角误差通过准直器组合结构重新归零，而不会被级联。如图1和6所示，波长通道选择结构5可由直角棱镜501，507和继电器组601，607构成；继电器组601，607由继电器控制相应的光学元件61，62级联构成，所述光学元件为光路转折棱镜。从DWDM filter膜401，407透射的光入射到直角棱镜501，507上后反射，射
4入继电器组601，607。或者，从DWDM filter膜407透射的光直接入射到由继电器控制的光学元件61，62，将光路“抬升”到相应的高度再入射到直角棱镜507，使光从相应的光路出射。继电器可控制光学元件以使光路保持原状或抬升，当需要波长通道选择开关接收端较多时，则需要多个继电器控制的光学元件级联。如图6中，a为第一层光路，b为第二层光路，c为第三层光路，通过继电器控制调节光学元件61，62，可将入射光转移至需要的光路中。如46路波长选择开关，1*4光开关需要3*46个继电器控制的光学元件级联；1*9光开关需要8*46个继电器控制的光学元件级联；1*46光开关需要45*46个继电器控制的光学元件级联，依次类推，此时，需要精心设计其空间安排。各路接收准直器对应于被反射后的各个光路位置摆放。如图7所示，波长通道选择结构5还可以采用MEMS转镜9，即微电机系统(MEMS) 控制反射镜来代替上述继电器组601，607和直角棱镜501，507组合。在长光路中，可以加入长焦距透镜10校正，防止光束发散。当采用MEMS转镜9来实现通道选择时，可采用长焦距透镜10来减小MEMS的转动角度。长焦距透镜10的位置可参考图8中所示位置。各路接收准直器对应于被反射后的各个光路位置摆放。其工作原理，如图1-3所示，从准直器101出射的多波长光入射到DWDM filter膜 401上，DWDM filter膜401光胶在标准具结构2的平行平面201上，透射波长为λ 1的光， 其反射光入射到光胶在标准具结构2的另一平行平面202上的DWDM filter膜402上，透射波长为λ 2的光……以此类推实现波长的分离。经过DWDM filter膜组4后的透射光相应的入射到直角棱镜501，507上，直角棱镜501，507反射后入射到继电器组601，607上，使光“上升”到上一层；或者是透射光相应的入射到由继电器控制的光学元件61，62上，将光路“抬升”到相应的高度再入射到直角棱镜501，507，使光从相应的光路出射；为了实现光从不同高度输出，可以通过多个继电器级联控制光学元件来实现。若希望波长为λ 7的光从准直器103输出，则从准直器101出射的多波长光经过楔角片301入射到DWDM filter膜401上，其反射光再经过楔角片302入射到标准具结构 2另一平行平面202上的DWDM filter膜402上，再反射经过楔角片……以此类推，光在分别经过7个楔角片透射，6个DWDM filter膜反射后，从DWDM filter膜407透射而出，经过直角棱镜507反射后入射到继电器组607上，继电器组607由两个继电器控制两个相同的光学元件组成。此时为了实现光从准直器103出射，需控制两个继电器使光路抬升，同时控制其他继电器组，避免其他波长光从准直器103出射。返回的光再次经过DWDM filter膜 407透射，7个楔角片透射，6个DWDM filter膜反射，最后进入准直器103中。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种波长选择开关，其特征在于包括DWDM filter分路结构和波长通道选择结构；所述DWDM filter分路结构包括DWDM filter膜组、标准具结构、楔角片组、楔角片支架和准直器组；所述DWDM filter膜组光胶或深化光胶在标准具结构的两个平行平面上；所述楔角片组固定在楔角片支架上，并通过楔角片支架放置于标准具结构内部；所述准直器组排列平面与光传播平面垂直；所述波长通道选择结构排列于DWDM filter分路结构的两侧。
2.如权利要求1所述的一种波长选择开关，其特征在于所述波长通道选择结构由直角棱镜组和继电器组构成，或者由MEMS转镜组构成；所述继电器组由继电器控制相应的光学元件级联构成。
3.如权利要求2所述的一种波长选择开关，其特征在于所述光学元件为光路转折棱镜。
4.如权利要求2所述的一种波长选择开关，其特征在于所述各路准直器位置对应于直角棱镜组或者MEMS转镜组的各路出射通道。
5.如权利要求1所述的一种波长选择开关，其特征在于所述楔角片组放置于标准具结构内部，依次排列在经过DWDM filter膜组反射的光路上，其在与光传播平面垂直方向上的长度满足经波长通道选择结构反射的不同高度的光均能再次通过楔角片组。
6.如权利要求1所述的一种波长选择开关，其特征在于所述DWDMfilter分路结构还包括由光纤直接连通两个准直器的准直器组合结构，所述两个准直器分别为输入和输出端口，分别对应相对的两个DWDM filter膜。
7.如权利要求2所述的一种波长选择开关，其特征在于所述MEMS转镜组的各路MEMS转镜前分别设置有一长焦距透镜，所述MENS转镜反射面位于长焦距透镜的汇聚面上。
8.如权利要求2所述的一种波长选择开关，其特征在于所述波长通道选择结构由一个或多个输入端口及多个输出端口组成。
专利摘要本实用新型公开了一种波长选择开关，包括DWDMfilter分路结构和波长通道选择结构；所述DWDMfilter分路结构包括DWDMfilter膜组、标准具结构、楔角片组、楔角片支架和准直器组；所述DWDMfilter膜组光胶或深化光胶在标准具结构的两个平行平面上；所述楔角片组固定在楔角片支架上，并通过楔角片支架放置于标准具结构内部。该结构利用标准具结构与DWDMfilter膜对光信号进行分路，利用直角棱镜与继电器控制的光学元件组合或者MEMS转镜进行波长通道选择，结构相对简单，并能有效减少信号插入损耗。
文档编号G02B6/35GK202171659SQ20112030878
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月24日 优先权日2011年8月24日
发明者吴砺, 李阳, 肖颖, 胡豪成, 赵武丽 申请人:福州高意通讯有限公司