一种单边输出紧凑型粗波分复用器的制作方法

1.本实用新型涉及光纤通信ccwdm技术领域，尤其涉及一种单边输出紧凑型粗波分复用器ccwdm。


背景技术：

2.在当今光通讯无源产品中cwdm用途非常广泛，不仅用于城域网短距离传输，当前也被各运营商用于5g、25g前传6波光无源模块中，一种常规方式使用3端口器件级联构成，如图1所示，工作原理为：信号从公共端(com)输入，先后经过6个cwdm器件，输出对应波长λ1
…
λ6；另一种方式使用传统的自由空间紧凑型ccwdm，利用自由空间耦合原理，使用大角度13.5度cwdm滤光片来完成传输耦合，常规的器件级联光路图如图2所示，其中标号1,2,3,4,5,6为cwdm bpf滤光片，标号7,8,9,10,11,12,13为准直器，工作原理为：信号从准直器7端输入，经过1cwdm bpf带通滤光片(薄膜干涉原理)输出利用高斯光束耦合到准直器8中对应输出波长λ1，反射信号经过2cwdm bpf滤光片输出耦合到准直器9对应波长λ2，同理λ3
…
λ6信号分别经准直器10,11,12,13输出。传统的ccwdm复用器尺寸大，损耗高，光学结构复杂，镀膜复杂，导致成本比较高。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种单边输出紧凑型粗波分复用器，使用长波通滤光片、棱镜、反射镜构成光信号单边输出光学结构，解决了光学结构简单，成本低廉的技术问题，并且本实用新型的单边输出ccwdm尺寸小，损耗低，使用长波通滤光片，镀膜简单。
4.本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案为：
5.本实用新型提供一种单边输出紧凑型粗波分复用器，包括第1
…
n/2
‑
1初级长波通滤光片、第1
…
n/2次级长波通滤光片、第1
…
n/2,n/2+1反射镜、第1
…
n棱镜、输入准直器和第1
…
n输出准直器；
6.波长为λ1,λ2、λ3,λ4、
…
λn
‑
1,λn的光信号经输入准直器输入到第1初级长波通滤光片上，第1初级长波通滤光片分离出波长为λ1,λ2的光信号传输到第1次级长波通滤光片上、并分离出波长为λ3,λ4
…
λn
‑
1,λn的光信号传输到第2初级长波通滤光片上；第2初级长波通滤光片分离出波长为λ3,λ4的光信号传输到第2次级长波通滤光片上，并分离出除λ1
…
λ4波长外的光信号依次向后逐级分离传输，最后，第n/2
‑
1初级长波通滤光片分离出波长为λn
‑
1,λn的光信号经第n/2+1反射镜反射到第n/2次级长波通滤光片上；
7.第1次级长波通滤光片分离出波长为λ1的光信号通过第1棱镜改变输出方向经第1输出准直器水平输出，第1次级长波通滤光片分离出波长为λ2的光信号经第1反射镜反射后通过第2棱镜改变输出方向经第2输出准直器水平输出；
8.第2次级长波通滤光片分离出波长为λ3的光信号通过第3棱镜改变输出方向经第3输出准直器水平输出，第2次级长波通滤光片分离出波长为λ4的光信号经第2反射镜反射后通过第4棱镜改变输出方向经第4输出准直器水平输出；
9.第3
…
n/2次级长波通滤光片分离λ5
…
λn波长光信号输出依此类推：
10.第n/2次级长波通滤光片分离出波长为λn
‑
1的光信号通过第n
‑
1棱镜改变输出方向经第n
‑
1输出准直器水平输出，第n/2次级长波通滤光片分离出波长为λn的光信号经第n/2反射镜反射后通过第n棱镜改变输出方向经第n输出准直器水平输出。
11.进一步地，第1,2
…
n
‑
1初级长波通滤光片斜向设置，第1,2
…
n/2次级长波通滤光片垂直设置。
12.进一步地，第1,2
…
n棱镜设有斜底面，连接斜底面的内侧面长度小于外侧面的长度。
13.更进一步地，各波长的光信号经棱镜的斜底面折射为水平光信号经准直器输出。
14.第1,3,5
…
n
‑
1棱镜的外侧面与第1,2
…
n/2次级长波通滤光片相贴合。
15.进一步地，第1
…
n/2反射镜的纵向排列位置与第1
…
n棱镜外侧面平行，且每个反射镜横向排列位置均位于两个相邻棱镜之间。
16.进一步地，第1
…
n/2
‑
1初级长波通滤光片、第1
…
n/2次级长波通滤光片、第1
…
n/2,n/2+1反射镜、第1
…
n棱镜、第1
…
n输出准直器、波长为λ1,λ2、λ3,λ4、
…
λn
‑
1,λn的光信号中的n均为偶数。
17.当n＝6时，第2初级长波通滤光片分离出波长为λ5,λ6的光信号经第4反射镜反射到第3次级长波通滤光片上，第3次级长波通滤光片分离出波长为λ5的光信号通过第5棱镜改变输出方向经第5输出准直器水平输出，第3次级长波通滤光片分离出波长为λ6的光信号经第3反射镜反射后通过第6棱镜改变输出方向经第6输出准直器水平输出。
18.本实用新型的有益效果是：本实用新型的单边输出紧凑型粗波分复用器通过初级长波通滤光片的薄膜干涉逐级将λ1,λ2、λ3,λ4、
…
λn
‑
1,λn分离传输到次级长波通滤光片，经次级长波通滤光片薄膜干涉又分离出单波长光信号经准直器输出，还使用反射镜反射后经棱镜折射改变方向后输出，从而形成光信号单边输出光学结构，光学结构简单，成本低廉，并且具备小尺寸、低损耗、镀膜简单的有益效果。
附图说明
19.图1为现有的cwdm光学结构示意图；
20.图2为现有的ccwdm光学结构示意图；
21.图3为本实用新型单边输出紧凑型粗波分复用器ccwdm的光学结构示意图；
22.图4为本实用新型中棱镜的结构示意图；
23.图5为本实用新型中滤光片的结构示意图；
24.图6为本实用新型中准直器的结构示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制。
26.如图3
‑
6所示，本实施例提供一种单边输出紧凑型粗波分复用器，包括第1
…
n/2
‑
1初级长波通滤光片、第1
…
n/2次级长波通滤光片、第1
…
n/2,n/2+1反射镜、第1
…
n棱镜、输入准直器和第1
…
n输出准直器；
27.波长为λ1,λ2、λ3,λ4、
…
λn
‑
1,λn的光信号经输入准直器输入到第1初级长波通滤光片a1上，第1初级长波通滤光片a1分离出波长为λ1,λ2的光信号传输到第1次级长波通滤光片b1上、并分离出波长为λ3,λ4
…
λn
‑
1,λn的光信号传输到第2初级长波通滤光片a2上；第2初级长波通滤光片a2分离出波长为λ3,λ4的光信号传输到第2次级长波通滤光片b2上，并分离出除λ1
…
λ4波长外的光信号依次向后逐级分离传输，最后，第n/2
‑
1初级长波通滤光片分离出波长为λn
‑
1,λn的光信号经第n/2+1反射镜反射到第n/2次级长波通滤光片上；
28.第1次级长波通滤光片b1分离出波长为λ1的光信号通过第1棱镜c1改变输出方向经第1输出准直器d1水平输出，第1次级长波通滤光片b1分离出波长为λ2的光信号经第1反射镜e1反射后通过第2棱镜c2改变输出方向经第2输出准直器d2水平输出；
29.第2次级长波通滤光片b2分离出波长为λ3的光信号通过第3棱镜c3改变输出方向经第3输出准直器d3水平输出，第2次级长波通滤光片b2分离出波长为λ4的光信号经第2反射镜e2反射后通过第4棱镜c4改变输出方向经第4输出准直器d4水平输出；
30.第3
…
n/2次级长波通滤光片分离λ5
…
λn波长光信号输出依此类推：
31.第n/2次级长波通滤光片分离出波长为λn
‑
1的光信号通过第n
‑
1棱镜改变输出方向经第n
‑
1输出准直器水平输出，第n/2次级长波通滤光片分离出波长为λn的光信号经第n/2反射镜反射后通过第n棱镜改变输出方向经第n输出准直器水平输出。
32.在本实施例中，第1,2
…
n
‑
1初级长波通滤光片a1、a2
…
an
‑
1斜向设置，第1,2
…
n/2次级长波通滤光片b1、b2
…
bn/2垂直设置。
33.在本实施例中，第1,2
…
n棱镜c1,c2
…
cn设有斜底面，连接斜底面的内侧面长度小于外侧面的长度。
34.在本实施例中，各波长的光信号经棱镜的斜底面折射为水平光信号经准直器输出。
35.第1,3,5
…
n
‑
1棱镜的外侧面与第1,2
…
n/2次级长波通滤光片相贴合。
36.在本实施例中，第1
…
n/2反射镜的纵向排列位置与第1
…
n棱镜外侧面平行，且每个反射镜横向排列位置均位于两个相邻棱镜之间。
37.在本实施例中，第1
…
n/2
‑
1初级长波通滤光片、第1
…
n/2次级长波通滤光片、第1
…
n/2,n/2+1反射镜、第1
…
n棱镜、第1
…
n输出准直器、波长为λ1,λ2、λ3,λ4、
…
λn
‑
1,λn的光信号中的n均为偶数。
38.在本实施例进一步的实施方式中，如图1所示，n＝6时，第2初级长波通滤光片a2分离出波长为λ5,λ6的光信号经第4反射镜e4反射到第3次级长波通滤光片b3上，第3次级长波通滤光片b3分离出波长为λ5的光信号通过第5棱镜c5改变输出方向经第5输出准直器d5水平输出，第3次级长波通滤光片b3分离出波长为λ6的光信号经第3反射镜e3反射后通过第6棱镜c6改变输出方向经第6输出准直器d6水平输出。
39.本实用新型单边输出紧凑型粗波分复用器的工作过程为：
40.如图3所示，光学信号λ1～λ6经过第一个输入准直器di输入，高斯光束传输到第1初级长波通滤光片a1，经薄膜干涉分离出λ1～λ2和λ3～λ6信号，反射信号λ1～λ2传输到第1次级长波通滤光片b1，再次通过薄膜干涉分离出λ1和λ2，λ1经第1棱镜c1改变光学输出信号方向为水平输出，同时耦合到第1准直器d1光纤中；λ2信号传输到第1反射镜e1经过镜面反射传输到第2棱镜c2中，进而水平输出耦合到第2准直器d2中；λ3～λ6为透射传输信号传输
到第2初级长波通滤光片a2，同样经薄膜干涉分离λ3～λ4和λ5～λ6信号，反射信号λ3～λ4传输到第2次级长波通滤光片b2，λ3信号经第3棱镜c3改变光学输出信号的方向为水平输出，耦合到第3准直器d3光纤中，λ4信号经第2反射镜e2传输到第4棱镜c4中，在改变光传输方向为水平后，耦合到第4准直器d4的光纤中；余下的λ5～λ6信号经第4反射镜e4，反射到第3次级长波通滤光片b3中，经薄膜干涉分离λ5和λ6，λ5信号传输到第5棱镜c5，进一步耦合到第5准直器d5中，而λ6信号经第3反射镜e3传输到第6棱镜c6中，在改变光传输方向为水平后，耦合到第6准直器d6的光纤中。
41.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。