一种低损耗小尺寸的无源光学模块的制作方法

1.本实用新型涉及无源光学模块技术领域，更具体地说，涉及一种低损耗小尺寸的无源光学模块。


背景技术：

2.为适应当前5g基站光纤通信系统前传网络的需求，g.metor(融合超宽带) 技术逐步走向成熟和应用，g.metor无源光学模块是g.metor技术实现应用的关键部件，其主要是利用薄膜干涉原理，通过波分复用技术确保传输相应波长。
3.常规的g.metor无源光学模块的主要工作波长范围是1525～1565nm，在原有dwdm(密集型波分复用)技术的工作波段基础上，业务光接口由单向传输改为双向传输，并且定义了上下行波长(例如图2中所示的c34&c60,c33 &c59,c32&c58,c31&c57)。
4.现有的g.metro无源光学模块的结构如图2所示，可见，现有的g.metro 无源光学模块由多个wdm光器件25绕线串并级联而成。工作时，多个光信号 c31、c32,c33、c34,c57、c58,c59、c60从com端口输入，经多个wdm光器件25作用后，c34和c60、c33和c59、c32和c58、c31和c57这四组光信号分别从与其对应的端口输出。这种结构的g.metro无源光学模块虽然可以实现所需的功能，但其光学损耗大、体积大。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种低损耗小尺寸的无源光学模块。
6.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.构造一种低损耗小尺寸的无源光学模块，其中，包括入射准直器、设于所述入射准直器的出射光路上的半透半反滤光片，以及设于所述半透半反滤光片的透射光路上的分光出射准直器；所述入射准直器的一侧设有第一出射组件、出射单元和共用反射镜；所述第一出射组件和所述出射单元沿远离所述入射准直器的方向依次设置；所述第一出射组件包括设于所述半透半反滤光片的反射光路上的第一选择滤光片、设于所述第一选择滤光片的透射光路上的第一反射镜、设于所述第一反射镜的反射光路上的第一汇合滤光片和设于所述第一汇合滤光片的反射光路上的第一出射准直器；所述第一汇合滤光片的反射光路与其透射光路重合；所述第一汇合滤光片的透射光路所在直线和所述第一选择滤光片的反射光路相交且其交点与所述共用反射镜的工作面共面；所述出射单元包括第二出射组件；所述第二出射组件包括第二选择滤光片、设于所述第二选择滤光片的透射光路上的第二反射镜、设于所述第二反射镜的反射光路上的第二汇合滤光片和设于所述第二汇合滤光片的反射光路上的第二出射准直器；所述第二选择滤光片的透射光路所在直线与所述第一汇合滤光片的反射光路相交且其交点与所述共用反射镜的工作面共面；所述第二汇合滤光片的反射光路与其透射光路重合；所述第二汇合滤光片的透射光路所在直线和所述第二选择滤光片的反射光路相交且其交点与所述共用反射镜的工作面共面。
8.本实用新型所述的低损耗小尺寸的无源光学模块，其中，所述第一选择滤光片、所述第一反射镜、所述第一汇合滤光片、所述第二选择滤光片、所述第二反射镜和所述第二汇合滤光片均与所述共用反射镜平行。
9.本实用新型所述的低损耗小尺寸的无源光学模块，其中，所述半透半反滤光片的工作面与所述共用反射镜的工作面平行。
10.本实用新型所述的低损耗小尺寸的无源光学模块，其中，还包括扩展出射准直器；所述扩展出射准直器设于所述出射单元背离所述第一出射组件的一侧。
11.本实用新型所述的低损耗小尺寸的无源光学模块，其中，所述出射单元还包括第三出射组件；所述第三出射组件设于所述第二出射组件背离所述第一出射组件的一侧；所述第三出射组件包括第三选择滤光片、设于所述第三选择滤光片的透射光路上的第三反射镜、设于所述第三反射镜的反射光路上的第三汇合滤光片和设于所述第三汇合滤光片的反射光路上的第三出射准直器；所述第三选择滤光片的透射光路所在直线与所述第二汇合滤光片的反射光路相交且其交点与所述共用反射镜的工作面共面；所述第三汇合滤光片的反射光路与其透射光路重合；所述第三汇合滤光片的透射光路所在直线和所述第三选择滤光片的反射光路相交且其交点与所述共用反射镜的工作面共面。
12.本实用新型所述的低损耗小尺寸的无源光学模块，其中，所述出射单元还包括第四出射组件；所述第四出射组件设于所述第三出射组件背离所述第二出射组件的一侧；所述第四出射组件包括第四选择滤光片、设于所述第四选择滤光片的透射光路上的第四反射镜、设于所述第四反射镜的反射光路上的第四汇合滤光片和设于所述第四汇合滤光片的反射光路上的第四出射准直器；所述第四选择滤光片的透射光路所在直线与所述第三汇合滤光片的反射光路相交且其交点与所述共用反射镜的工作面共面；所述第四汇合滤光片的反射光路与其透射光路重合；所述第四汇合滤光片的透射光路所在直线和所述第四选择滤光片的反射光路相交且其交点与所述共用反射镜的工作面共面。
13.本实用新型所述的低损耗小尺寸的无源光学模块，其中，所述入射准直器、所述分光出射准直器、所述第一出射准直器和所述第二出射准直器均为单光纤准直器。
14.本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的无源光学模块采用自由空间光学耦合原理对光信号进行波分复用，以使光信号从与其对应的端口输出，不但光学损耗小，而且体积小。
附图说明
15.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，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
16.图1是本实用新型较佳实施例的低损耗小尺寸的无源光学模块的结构示意图(图中带箭头的直线表示光路)；
17.图2是现有的g.metro无源光学模块的结构示意图。
具体实施方式
18.为了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技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
19.本实用新型较佳实施例的低损耗小尺寸的无源光学模块的结构示意图如图1所示，包括入射准直器1、设于入射准直器1的出射光路上的半透半反滤光片2，以及设于半透半反滤光片2的透射光路上的分光出射准直器3；入射准直器1的一侧设有第一出射组件(图中未标示)、出射单元(图中未标示) 和共用反射镜6；第一出射组件和出射单元沿远离入射准直器1的方向依次设置；第一出射组件包括设于半透半反滤光片2的反射光路上的第一选择滤光片 7、设于第一选择滤光片7的透射光路上的第一反射镜8、设于第一反射镜8 的反射光路上的第一汇合滤光片9和设于第一汇合滤光片9的反射光路上的第一出射准直器10；第一汇合滤光片9的反射光路与其透射光路重合；第一汇合滤光片9的透射光路所在直线和第一选择滤光片7的反射光路相交且其交点与共用反射镜6的工作面共面；出射单元包括第二出射组件(图中未标示)；第二出射组件包括第二选择滤光片12、设于第二选择滤光片12的透射光路上的第二反射镜13、设于第二反射镜13的反射光路上的第二汇合滤光片14和设于第二汇合滤光片14的反射光路上的第二出射准直器15；第二选择滤光片 12的透射光路所在直线与第一汇合滤光片9的反射光路相交且其交点与共用反射镜6的工作面共面；第二汇合滤光片14的反射光路与其透射光路重合；第二汇合滤光片14的透射光路所在直线和第二选择滤光片12的反射光路相交且其交点与共用反射镜6的工作面共面。
20.为便于对工作原理进行说明，将待处理的光信号记为混合光信号，混合光信号至少包括四种不同波长的光信号，四种光信号分别记为第一光信号、第二光信号、第三光信号和第四光信号，并假设第一选择滤光片7、第一汇合滤光片9、第二选择滤光片12和第二汇合滤光片14分别对第一光信号、第二光信号、第三光信号和第四光信号具有选择通过作用。
21.工作时，混合光信号经由入射准直器1到达半透半反滤光片2处，经半透半反滤光片2分光后，一部分混合光信号穿透半透半反滤光片2经由分光出射准直器3输出，另一部分混合光信号在半透半反滤光片2的反射作用下到达第一选择滤光片7处，其中的第一光信号穿过第一选择滤光片7到达第一反射镜 8处，被第一反射镜8反射后到达第一汇合滤光片9处，被第一汇合滤光片9 反射后到达第一出射准直器10处并输出，除第一光信号外的其他光信号则被第一选择滤光片7反射至共用反射镜6处，被其反射后到达第一汇合滤光片9 处，其中的第二光信号穿过第一汇合滤光片9到达第一出射准直器10处并输出，至此，第一光信号和第二光信号均由第一出射准直器10输出，除第一光信号和第二光信号外的其他光信号则被第一汇合滤光片9反射后到达共用反射镜6处，被其反射后到达第二选择滤光片12处，其中的第三光信号穿过第二选择滤光片12到达第二反射镜13处，被第二反射镜13反射后到达第二汇合滤光片14处，被第二汇合滤光片14反射后到达第二出射准直器15处并输出，其余的光信号则被第二选择滤光片12反射至共用反射镜6处，被其反射后到达第二汇合滤光片14处，其中的第四光信号穿过第二汇合滤光片14，最终到达第二出射准直器15处并输出，至此，第三光信号和第四光信号均由第二出射准直器15输出。
22.本实用新型提供的无源光学模块采用自由空间光学耦合原理对光信号进行波分
复用，以使光信号从与其对应的端口输出，不但光学损耗小，而且体积小。
23.需要说明的是：
24.一、半透半反滤光片2的分光比例可以为1％:99％，即1％的混合光信号穿过半透半反滤光片2，99％的混合光信号被半透半反滤光片2反射；
25.二、共用反射镜6、第一反射镜8和第二反射镜13均可以选择反射率大于99.8％的高反射镜。
26.优选的，第一选择滤光片7、第一反射镜8、第一汇合滤光片9、第二选择滤光片12、第二反射镜13和第二汇合滤光片14均与共用反射镜6平行；整体结构紧凑，尺寸小。
27.优选的，半透半反滤光片2的工作面与共用反射镜6的工作面平行；整体结构紧凑，尺寸小。
28.优选的，还包括扩展出射准直器16；扩展出射准直器16设于出射单元背离第一出射组件的一侧；若混合光信号包括第一光信号、第二光信号、第三光信号和第四光信号以外的其他光信号，因第一选择滤光片7、第一汇合滤光片 9、第二选择滤光片12和第二汇合滤光片14对其他光信号均不具有选择通过作用，所以在第四光信号经第二出射准直器15输出后，其他光信号会被第二汇合滤光片14反射至共用反射镜6处，经其反射后经由扩展出射准直器16 输出；扩展出射准直器16的设置，使得本实用新型提供的无源光学模块具备了扩容能力，通过将多个无源光学模块绕线级联(即，将上一个无源光学模块的扩展出射准直器和下一个无源光学模块的入射准直器连接)，可以对含有更多种光信号的混合光信号进行波分复用。
29.优选的，出射单元还包括第三出射组件(图中未标示)；第三出射组件设于第二出射组件背离第一出射组件的一侧；第三出射组件包括第三选择滤光片 17、设于第三选择滤光片17的透射光路上的第三反射镜18、设于第三反射镜 18的反射光路上的第三汇合滤光片19和设于第三汇合滤光片19的反射光路上的第三出射准直器20；第三选择滤光片17的透射光路所在直线与第二汇合滤光片14的反射光路相交且其交点与共用反射镜6的工作面共面；第三汇合滤光片19的反射光路与其透射光路重合；第三汇合滤光片19的透射光路所在直线和第三选择滤光片17的反射光路相交且其交点与共用反射镜6的工作面共面；若混合光信号除第一光信号、第二光信号、第三光信号和第四光信号外还包括第五光信号和第六光信号，且第三选择滤光片17和第三汇合滤光片19 分别对第五光信号和第六光信号具有选择通过作用，则第五光信号和第六光信号可经第三出射准直器20输出，具备更多的传输通道和更大的传输带宽。
30.优选的，出射单元还包括第四出射组件(图中未标示)；第四出射组件设于第三出射组件背离第二出射组件的一侧；第四出射组件包括第四选择滤光片 21、设于第四选择滤光片21的透射光路上的第四反射镜22、设于第四反射镜 22的反射光路上的第四汇合滤光片23和设于第四汇合滤光片23的反射光路上的第四出射准直器24；第四选择滤光片21的透射光路所在直线与第三汇合滤光片19的反射光路相交且其交点与共用反射镜6的工作面共面；第四汇合滤光片23的反射光路与其透射光路重合；第四汇合滤光片23的透射光路所在直线和第四选择滤光片21的反射光路相交且其交点与共用反射镜6的工作面共面；若混合光信号除第一光信号、第二光信号、第三光信号、第四光信号、第五光信号和第六光信号外还包括第七光信号和第八光信号，且第四选择滤光片21和第四汇合滤光片23分别对第七光
信号和第八光信号具有选择通过作用，则第七光信号和第八光信号可经第四出射准直器24输出，具备更多的传输通道和更大的传输带宽。
31.优选的，入射准直器1、分光出射准直器3、第一出射准直器10和第二出射准直器15均为单光纤准直器。
32.需要说明的是，前述的各个部件均固设于基板上。
33.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。