滤波器系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例提供一种滤波器系统。包括：梳状滤波器，第一单波滤波器，第二单波滤波器，第三单波滤波器和第四单波滤波器；其中，所述梳状滤波器包括反射端和直通端；所述第一单波滤波器位于所述梳状滤波器的反射光路上，所述第三单波滤波器位于所述第一单波滤波器的反射光路上；所述第二单波滤波器位于所述梳状滤波器的出射光路上，所述第四单波滤波器位于所述第二单波滤波器的反射光路上。本实用新型实施例提供的滤波器系统能够提高信号的隔离度。
【专利说明】滤波器系统
【技术领域】
[0001]本实用新型实施例涉及通信技术，尤其涉及一种滤波器系统。
【背景技术】
[0002]40G时分波分堆叠复用无源光纤网络(time and wavelength divisionmultiplexed passive optical network，简称 TWDM-PON)已经被全业务接入网(FullService Access Network,简称FSAN)标准组织确定为下一代无源光网络的标准构架。
[0003]图1为40G TWDM-PON的光线路终端的典型示意图。光线路终端(optical lineterminal，简称0LT)—方面将承载在各种业务的信号在局端进行汇聚，按照一定的信号格式送入接入网络以便向终端用户传输，另一方面将来自终端用户的信号按照业务类型分别送入各种业务网中。如图1所本，40GTWDM-P0N是利用4对不同上下行波长，把原有的10G-P0N扩容成原来的四倍。在具体实现过程中，各种业务信号通过10G半导体激光器(Laser Diode,简称LD)由电信号转换为光信号，然后各光信号汇聚到多路复用器(Multiplexer，简称MUX)，然后经过时分波分堆叠复用器经过光纤传输，即实现了信号传输的过程。在接收信号过程中，时分波分复用器接收光纤传输的光信号，然后传输到多路解调器(demultiplexer，简称 DeMux)，由 DeMux 传输到 2.5G 光电二极管(Photo-Diode，简称ro)，由ro将光信号转换为电信号。
[0004]为了使40G TWDM-PON能够应用更广，研究人员希望40G TWDM-PON在接收信号过程中，能够兼容千兆比无源光网络(Gigabit-Capable Passive Optical Networks GPON，简称GP0N) -20dB的光功率动态范围，同时，在传输过程中还产生了 _15dB的信噪比，因此，如果40G TffDM-PON能够兼容20GGP0N，则OLT在接收信号后，滤波器系统需要产生小于_35dB的隔离度。而受限于阵列波导光栅和单波滤波器的工艺水平，现有技术无法满足隔离度的要求。
实用新型内容
[0005]本实用新型实施例提供一种滤波器系统，以提高信号间的隔离度。
[0006]第一方面，本实用新型提供一种滤波器系统，包括:梳状滤波器，第一单波滤波器，第二单波滤波器，第三单波滤波器和第四单波滤波器；其中，
[0007]所述梳状滤波器包括反射端和直通端；
[0008]所述第一单波滤波器位于所述梳状滤波器的反射光路上，所述第三单波滤波器位于所述第一单波滤波器的反射光路上；
[0009]所述第二单波滤波器位于所述梳状滤波器的出射光路上，所述第四单波滤波器位于所述第二单波滤波器的反射光路上。
[0010]结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，还包括:第一光电二极管，第二光电二极管，第三光电二级管以及第四光电二极管；
[0011]所述第一光电二极管位于所述第一单波滤波器的透射光路上，所述第二光电二极管位于所述第二单波滤波器的透射光路上，所述第三光电二极管位于所述第三单波滤波器的透射光路上，所述第四光电二极管位于所述第四单波滤波器的透射光路上。
[0012]结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，还包括:
[0013]第一反射镜，第二反射镜，第三反射镜和第四反射镜，第五光电二极管，第六光电二极管，第七光电二极管和第八光电二极管；
[0014]所述第一反射镜位于所述第一单波滤波器的透射光路上，所述第五光电二级管位于所述第一反射镜的反射光路上；
[0015]所述第二反射镜位于所述第二单波滤波器的透射光路上，所述第六光电二级管位于所述第二反射镜的反射光路上；
[0016]所述第三反射镜位于所述第三单波滤波器的透射光路上，所述第七光电二级管位于所述第三反射镜的反射光路上；
[0017]所述第四反射镜位于所述第四单波滤波器的透射光路上，所述第八光电二级管位于所述第四反射镜的反射光路上；
[0018]所述第五光电二极管，第六光电二极管，第七光电二级管以及第八光电二极管阵列排列。
[0019]结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，还包括:第五反射镜和第六反射镜，第九光电二极管，第十光电二极管，第十一光电二级管和第十二光电二极管；
[0020]所述梳状滤波器、所述第一单波滤波器、所述第三单波滤波器形成第一阵列排列；
[0021]所述第五反射镜沿平行于所述第一阵列排列的方向设置；
[0022]所述第二单波滤波器、所述第四单波滤波器形成第二阵列排列；
[0023]所述第六反射镜沿平行于所述第二阵列排列的方向设置；
[0024]所述第九光电二极管位于所述第一单波滤波器的透射光路上，所述第十光电二级管位于所述第二单波滤波器的透射光路上，所述第十一光电二极管位于所述第三单波滤波器的透射光路上，所述第十二光电二极管位于所述第四单波滤波器的透射光路上。
[0025]结合第一方面、第一方面的第一种至第三种任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第一单波滤波器的透过波长为第一波长，所述第二单波滤波器的透过波长为第二波长，所述第三单波滤波器的透过波长为第三波长，所述第四单波滤波器的透过波长为第四波长；所述第一波长、所述第二波长、所述第三波长、所述第四波长成等差数列，所述等差数列的公差为所述梳状滤波器的透过波长。
[0026]结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述梳状滤波器为以太龙滤波器。
[0027]结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述第一单波滤波器为第一薄膜滤波片，所述第二单波滤波器为第二薄膜滤波片，所述第三单波滤波器为第三薄膜滤波片，所述第四单波滤波器为第四薄膜滤波片。
[0028]本实用新型提供的滤波器系统，包括:梳状滤波器，第一单波滤波器，第二单波滤波器，第三单波滤波器和第四单波滤波器；其中，所述梳状滤波器包括反射端和直通端；所述第一单波滤波器位于所述梳状滤波器的反射光路上，所述第三单波滤波器位于所述第一单波滤波器的反射光路上；所述第二单波滤波器位于所述梳状滤波器的出射光路上，所述第四单波滤波器位于所述第二单波滤波器的反射光路上。该滤波器系统能够提高信号间的隔离度，从而降低信号间的串扰，降低接收机对信号解码的误码率，使得使用该滤波器系统的 40G TffDM-PON 能够兼容 20G GPON。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为40G TffDM-PON的光线路终端的典型示意图；
[0031]图2为本实用新型滤波器系统实施例一的结构示意图；
[0032]图3为本实用新型滤波器系统实施例二的结构示意图；
[0033]图4为本实用新型滤波器系统实施例三的结构示意图；
[0034]图5为本实用新型滤波器系统实施例四的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0036]图2为本实用新型滤波器系统实施例一的结构示意图，如图2所示，本实施例的滤波器系统包括:梳状滤波器101，第一单波滤波器102，第二单波滤波器104，第三单波滤波器103和第四单波滤波器105。
[0037]其中，所述梳状滤波器101包括反射端和直通端(未示出)；
[0038]所述第一单波滤波器102位于所述梳状滤波器的反射光路上，所述第三单波滤波器位于所述第一单波滤波器102的反射光路上；
[0039]所述第二单波滤波器104位于所述梳状滤波器101的出射光路上，所述第四单波滤波器105位于所述第二单波滤波器104的反射光路上。
[0040]可选地，梳状滤波器101由许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带，只让某些特定频率范围的信号通过。所述第一单波滤波器102的透过波长为第一波长λο，所述第二单波滤波器104的透过波长为第二波长λ 0+Λ λ，所述第三单波滤波器103的透过波长为第三波长λΟ+2Δ λ，所述第四单波滤波器105的透过波长为第四波长λΟ+3Δ λ ;所述第一波长λ O、所述第二波长λΟ+Δ λ、所述第三波长λΟ+2Δ λ、所述第四波长成等差数列λ 0+3 Λ λ，所述等差数列的公差Λ λ为所述梳状滤波器101的透过波长。
[0041]在具体实现过程中，当本实施例的滤波器系统可以应用到40GTWDM-P0N中的DeMux部分，当滤波器系统接收到输入的四路信号，该四路信号对应的波长分别为第一波长λ 0，第二波长λΟ+Δ λ，第三波长λ 0+2 Δ λ，第四波长λ 0+3 Δ λ。该四路信号首先经过一个透过波长为Λ λ的梳状滤波器101，该四路信号经过梳状滤波器101之后，第一波长λ O和第三波长λΟ+2Δ λ的信号在梳状滤波器101的反射端出射，同时与其它信号之间产生-1OdB隔离度；第二波长λΟ+Λ λ和第三波长λ 0+3 Λ λ的信号在梳状滤波器101的直通端出射，与其它信号之间产生_15dB隔离度。
[0042]在梳状滤波器101反射端出射的波长为第一波长λ O和第三波长λΟ+2Δ λ的信号，第一单波滤波器102滤出波长为第一波长λ O的信号，使波长为第一波长λ O的信号和其它信号又增加_25dB隔离度。经过滤波器系统后，波长为第一波长λ O的信号共获得_35dB隔尚度。第一单波滤波器102反射波长为第三波长λ 0+2 Δ λ的信号至第三单波滤波器103，第三单波滤波器103滤出波长为第三波长λΟ+2Δ λ的信号，使波长为第三波长λΟ+2Λλ的信号和其它信号又增加-25dB隔离度。经过滤波器系统后，波长为第三波长λ 0+2 Λ λ的信号共获得-35dB隔离度。
[0043]在梳状滤波器101直通端出射的波长为第二波长λ 0+ Δ λ和第四波长λ 0+3 Δ λ的信号，第二单波滤波器104滤出波长为第二波长λ ()+△ λ的信号，使波长为第二波长λΟ+Λλ的信号和其它信号增加-25dB隔离度。经过滤波器系统后，波长为第二波长λΟ+Λ λ的信号共获得-40dB隔离度。第二单波滤波器104反射λ 0+3 Λ λ的信号至第四单波滤波器105，第四单波滤波器105滤出波长为第四波长λΟ+3Λ λ的信号，使波长为第四波长λ 0+3 Λ λ的信号和其它信号又增加-25dB隔离度。经过滤波器系统后，波长为第四波长λ 0+3 Λ λ的信号共获得-40dB隔离度。
[0044]本领域技术人员可以理解，本实施例中所涉及的单波滤波器为可以滤过单波的滤波器，对于单波滤波器的具体实现形式，本实施例此处不做特别限制。
[0045]综上，波长为第一波长λ O的信号获得_35dB隔尚度，波长为第二波长λΟ+Δ λ的信号获得_40dB隔尚度，波长为第三波长λΟ+2Δ λ的信号获得_35dB隔尚度，波长为第四波长λΟ+3Δ λ的信号 获得_40dB隔尚度。
[0046]本实用新型提供的滤波器系统，包括:梳状滤波器，第一单波滤波器，第二单波滤波器，第三单波滤波器和第四单波滤波器；其中，所述梳状滤波器包括反射端和直通端；所述第一单波滤波器位于所述梳状滤波器的反射光路上，所述第三单波滤波器位于所述第一单波滤波器的反射光路上；所述第二单波滤波器位于所述梳状滤波器的出射光路上，所述第四单波滤波器位于所述第二单波滤波器的反射光路上。该滤波器系统能够提高信号间的隔离度，从而降低信号间的串扰，降低接收机对信号解码的误码率，使得使用该滤波器系统的 40G TffDM-PON 能够兼容 20G GPON。
[0047]图3为本实用新型滤波器系统实施例二的结构示意图，如图3所示，本实施例的滤波器系统在图2实施例的基础上，还包括:第一光电二极管(Photo-Diode，简称PD) 106，第二 PD109，第三PD107以及第四PD108。
[0048]其中，所述第一 roi06位于所述第一单波滤波器102的透射光路上，所述第二PD109位于所述第二单波滤波器104的透射光路上，所述第三roi07位于所述第三单波滤波器103的透射光路上，所述第四roios位于所述第四单波滤波器105的透射光路上。
[0049]PD为把光信号转换成电信号的光电传感器件，四路信号传输至对应的ro中，由PD将光信号转换成电信号，再进行后续的处理过程。由于该滤波器系统能够提高信号间的隔离度，降低信号间的串扰，因此在后续的处理过程中，可以降低接收机对信号解码的误码率，使得使用该滤波器系统的40GTWDM-P0N能够兼容20G GP0N。[0050]图4为本实用新型滤波器系统实施例三的结构示意图，如图4所示，本实施例的滤波器系统在图2实施例的基础上，还包括:
[0051]第一反射镜114，第二反射镜117，第三反射镜115和第四反射镜116，第五ΗΠΙΟ，第六PD113，第七PDlll和第八PD112 ；
[0052]所述第一反射镜114位于所述第一单波滤波器102的透射光路上，所述第五PDllO位于所述第一反射镜114的反射光路上；
[0053]所述第二反射镜117位于所述第二单波滤波器104的透射光路上，所述第六FjDl 13位于所述第二反射镜117的反射光路上；
[0054]所述第三反射镜115位于所述第三单波滤波器103的透射光路上，所述第七roill位于所述第三反射镜115的反射光路上；
[0055]所述第四反射镜116位于所述第四单波滤波器105的透射光路上，所述第八Η)112位于所述第四反射镜116的反射光路上；
[0056]所述第五^)110，第六^)113，第七^)111以及第八PDl 12阵列排列。
[0057]本实施例的工作原理与图2实施例的类似，本实施例此处不再赘述。本实施例在图2实施例的基础上，通过第一反射镜114，第二反射镜117，第三反射镜115和第四反射镜116，使得第五roi 10，第六roi 13，第七roil I以及第八roii2能够阵列排列，能够使用较少的器件数量，从而减少高隔离度滤波器系统的装配难度
[0058]图5为本实用新型滤波器系统实施例四的结构示意图，如图5所示，本实施例的滤波器系统在图2实施例的基础上，还包括:第五反射镜118和第六反射镜119，第九roil4，第十 PD116，第^^一 PD115 和第十二 PD117。
[0059]其中，所述梳状滤波器1`01、所述第一单波滤波器102、所述第三单波滤波器103形成第一阵列排列；
[0060]所述第五反射镜118沿平行于所述第一阵列排列的方向设置；
[0061]所述第二单波滤波器104、所述第四单波滤波器105形成第二阵列排列；
[0062]所述第六反射镜119沿平行于所述第二阵列排列的方向设置；
[0063]所述第九PDl 14位于所述第一单波滤波器102的透射光路，所述第十PDl 16位于所述第二单波滤波器104的透射光路，所述第十一 PD115位于所述第三单波滤波器103的透射光路，所述第十二 PD117位于所述第四单波滤波器105的透射光路。
[0064]本实施例的工作原理与图2实施例类似，本实施例此处不再赘述。本实施例通过增加第五反射镜和第六反射镜缩短光路，在缩短光路的基础上，能够使梳状滤波器、所述第一单波滤波器、所述第三单波滤波器形成第一阵列排列，所述第二单波滤波器、所述第四单波滤波器形成第二阵列排列，从而降低了封装难度，并减小了滤波器系统的尺寸。
[0065]可选地，上述各实施例中的梳状滤波器可以为以太龙滤波器(etalon)，所述第一单波滤波器为第一薄膜滤波片，所述第二单波滤波器为第二薄膜滤波片，所述第三单波滤波器为第三薄膜滤波片，所述第四单波滤波器为第四薄膜滤波片。本实施例通过选用插损较小的以太龙滤波器和薄膜滤波片作为滤波器，减小了高隔离度滤波器系统的插损。
[0066]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种滤波器系统，其特征在于，包括:梳状滤波器，第一单波滤波器，第二单波滤波器，第三单波滤波器和第四单波滤波器；其中， 所述梳状滤波器包括反射端和直通端； 所述第一单波滤波器位于所述梳状滤波器的反射光路上，所述第三单波滤波器位于所述第一单波滤波器的反射光路上； 所述第二单波滤波器位于所述梳状滤波器的出射光路上，所述第四单波滤波器位于所述第二单波滤波器的反射光路上。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括:第一光电二极管，第二光电二极管，第三光电二级管以及第四光电二极管； 所述第一光电二极管位于所述第一单波滤波器的透射光路上，所述第二光电二极管位于所述第二单波滤波器的透射光路上，所述第三光电二极管位于所述第三单波滤波器的透射光路上，所述第四光电二极管位于所述第四单波滤波器的透射光路上。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括: 第一反射镜，第二反射镜，第三反射镜和第四反射镜，第五光电二极管，第六光电二极管，第七光电二极管和第八光电二极管； 所述第一反射镜位于所述第一单波滤波器的透射光路上，所述第五光电二级管位于所述第一反射镜的反射光路上； 所述第二反射镜位于所述第二单波滤波器的透射光路上，所述第六光电二级管位于所述第二反射镜的反射光路上； 所述第三反射镜位于所述第三单波滤波器的透射光路上，所述第七光电二级管位于所述第三反射镜的反射光路上； 所述第四反射镜位于所述第四单波滤波器的透射光路上，所述第八光电二级管位于所述第四反射镜的反射光路上； 所述第五光电二极管，第六光电二极管，第七光电二级管以及第八光电二极管阵列排列。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括:第五反射镜和第六反射镜，第九光电二极管，第十光电二极管，第十一光电二级管和第十二光电二极管； 所述梳状滤波器、所述第一单波滤波器、所述第三单波滤波器形成第一阵列排列； 所述第五反射镜沿平行于所述第一阵列排列的方向设置； 所述第二单波滤波器、所述第四单波滤波器形成第二阵列排列； 所述第六反射镜沿平行于所述第二阵列排列的方向设置； 所述第九光电二极管位于所述第一单波滤波器的透射光路上，所述第十光电二级管位于所述第二单波滤波器的透射光路上，所述第十一光电二极管位于所述第三单波滤波器的透射光路上，所述第十二光电二极管位于所述第四单波滤波器的透射光路上。
5.根据权利要求1至4任一项所述的系统，其特征在于，所述第一单波滤波器的透过波长为第一波长，所述第二单波滤波器的透过波长为第二波长，所述第三单波滤波器的透过波长为第三波长，所述第四单波滤波器的透过波长为第四波长；所述第一波长、所述第二波长、所述第三波长、所述第四波长成等差数列，所述等差数列的公差为所述梳状滤波器的透过波长。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述梳状滤波器为以太龙滤波器。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一单波滤波器为第一薄膜滤波片，所述第二单波滤波器为第二薄膜滤波片，所述第三单波滤波器为第三薄膜滤波片，所述第四单波滤波器为 第四薄膜滤波片。
【文档编号】G02B6/34GK203606531SQ201320723444
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】胡菁, 周恩宇, 王磊, 周小平 申请人:华为技术有限公司