一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器，包含：一个有n根光纤的光纤阵列，一个有2n根小弯曲半径光纤的光纤阵列，两个聚焦透镜，一片薄膜滤波片，三段玻璃管；两个聚焦透镜分别为第一聚焦透镜和第二聚焦透镜；三段玻璃管，分别为第一玻璃管、第二玻璃管和第三玻璃管；第一聚焦透镜和第二聚焦透镜中间放置一片薄膜滤波片，这三者固定于第二玻璃管内；第一聚焦透镜、第二玻璃管、薄膜滤波片、第二聚焦透镜统称为中间组件，2n根小弯曲半径的光纤阵列通过第一玻璃管与中间部件粘接，n根光纤的光纤阵列通过第三玻璃管与中间组件粘接。

Ultra-compact Multiplexer for 5G Optical Network

The invention discloses an ultra-compact multi-channel wavelength division multiplexer for 5G optical network, which comprises: an optical fiber array with N optical fibers, an optical fiber array with 2 n small bending radius, two focusing lenses, a thin film filter and three glass tubes; two focusing lenses are the first focusing lens and the second focusing lens; three glass tubes are the first glass, respectively. Glass tube, second glass tube and third glass tube; a thin film filter is placed between the first focusing lens and the second focusing lens, which are fixed in the second glass tube; the first focusing lens, the second glass tube, the thin film filter and the second focusing lens are collectively referred to as intermediate components; 2n optical fiber arrays with small bending radius are bonded to the intermediate components through the first glass tube, and N optical fibers are bonded to the intermediate components. The optical fiber array is bonded to the intermediate assembly through a third glass tube.

【技术实现步骤摘要】
一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器
本专利技术涉及5G移动通信领域，特别是涉及一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器。
技术介绍
5G网络是未来移动运营商的必然选择，而5G网络的特点就是网络更加密集，以实现高吞吐量、低延迟的服务。要实现网络的致密化，需要在整个无线接入网(RAN)中，每隔几百米就部署一座小型蜂窝基站，或者拆分现有的宏基站扇区来提升容量。无论是对于小型基站还是宏基站，C-RAN都是实现RAN的使能架构，为5G奠定基础。因此，C-RAN正是当今无线行业的一大趋势。WDM网络系统可以完美地支持快速增长的移动应用，如分布式天线系统(DAS)、小型蜂窝基站和Wi-Fi回程和/或C-RAN前传。为最大限度地利用现有光纤资产，运营商正在现有光纤上使用波分复用(WDM)技术，通过单条光纤获得8条、16条、甚至40条信道。单条光纤上运行的信道越多，总体成本就越低。WDM是指在单条光纤上使用多个波长(波长复用)或将含有多个波长的单根光纤分离成多条含不同波长的光纤(解复用)的方法，每个波长的光都携带不同的信号。在无源WDM中，复用时可使用光学滤波器预设允许通过的波长范围；解复用时通过薄膜滤波器技术允许另一范围的波长通过。当薄膜层堆叠在一起，它们之间的表面所产生的连续反射会形成干涉效应，从而使其只允许特定波长通过，而对其它波长进行反射。而用于建立5G网络的C-RAN系统，对于WDM器件在体积，性能，可靠性，成本等方面要求明显提升。为了整个系统体积和成本的优化，尤其对WDM器件的体积和成本要求苛刻。现有的多路WDM的解决方案基本都是基于多路的光纤，多路准直器，通过在自由空间传播，逐级滤波的方式，专利CN201280004164.0，通过光束在多个薄膜滤波器间多次反射的方式，将各个波长滤出，然后使用分离的准直器接收。薄膜滤波器粘接在一个基板上，含有多个波长的信号光进入公共端，经过不同薄膜滤波器的逐级滤波，可以将特定波长的信号光滤取出来。专利CN201510623851.6，也是类似的滤波方式，只是利用楔形棱镜将光路偏转，使得准直器看似平行于盒体，该专利也是通过多个薄膜滤波器滤波，然后用多个分离准直器接收的方式。不同之处在于加入了两个楔形棱镜，使得入射和出射准直器平行。便于封装。专利CN201511023797.8使用了更为复杂的结构，仅仅是为了使体积更为紧凑，分光与接收原理与第一和第二种相同，只是使用了一些棱镜，将整体尺寸做了压缩。上述所列举三个专利实例，特点是使用多个光纤，每个光纤滤出一个波长，导致成本增加；使用多个准直器结构，体积上无法做到极致；结构复杂，生产工艺难度大，可靠性不高。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的旨在克服现有多路波分复用器体积较大、结构复杂、成本高、不利于5G网络C-RAN技术的普遍推广等问题。本专利技术提供了一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器，包括：一个有n根光纤的光纤阵列(1)、一个有2n根小弯曲半径光纤的光纤阵列(2)、两个聚焦透镜、一片薄膜滤波片(505)和三段玻璃管；n取值为自然数。两个聚焦透镜分别为第一聚焦透镜(503)和第二聚焦透镜(506)；三段玻璃管，分别为第一玻璃管(501)、第二玻璃管(504)和第三玻璃管(508)；其中，第一聚焦透镜(503)和第二聚焦透镜(506)中间放置一片薄膜滤波片(505)，这三者固定于第二玻璃管(504)内；第一聚焦透镜(503)、第二玻璃管(504)、薄膜滤波片(505)、第二聚焦透镜(506)统称为中间组件，2n根小弯曲半径的光纤阵列(2)通过第一玻璃管(501)与中间部件粘接，n根光纤的光纤阵列(1)通过第三玻璃管(508)与中间组件粘接；所述2n根小弯曲半径的光纤阵列(2)中的光纤是指符合G.657.B3(2009)标准的，弯曲半径为5mm时一圈的弯曲损耗小于等于0.45dB的光纤。所述光纤阵列(1)包含(512、517、522、528……)等n根光纤；所述光纤阵列(1)用于光纤解复用后的传输.所述光纤阵列(2)包含(500、502、514、520、526、513、519、523、525……)等2n根光纤；所述光纤阵列(2)用于解复用过程中的信号逐级分离与传输。所述第一聚焦透镜(503)用于逐级分离前混合光束的准直，第二聚焦透镜(506)用于分离出的n个波长的光束的准直。所述薄膜滤波片(505)用于n个波长的光束的逐级分离以及分离后剩余波长的混合光束的反射。所述第一玻璃管(501)用于包含2n根小弯曲半径光纤的光纤阵列(2)的位置固定以及光纤阵列(2)与第一聚焦透镜(503)的连接；所述第二玻璃管(504)用于第一聚焦透镜(503)、第二聚焦透镜(506)和薄膜滤波片(505)的位置固定以及第一聚焦透镜(503)与薄膜滤波片(505)的连接、薄膜滤波片(505)与第二聚焦透镜(506)的连接；所述第三玻璃管(508)用于包含n根光纤的光纤阵列(1)的位置固定以及光纤阵列(1)与第二聚焦透镜(506)的连接。该复用器使用薄膜滤波片(505)进行逐级滤波，依据每次入射角度Θ的不同逐级滤波出n个波长的光束，步骤如下：步骤1，包含n个波长的信号进入光纤(500)，所述光纤(500)是光纤阵列(2)包含的2n根光纤中的一根光纤，信号光进入第一聚焦透镜(503)，准直光以角度Θ1入射至薄膜滤波片(505)，波长λ1经光路(511)透射，并且耦合进光纤(512)，实现第一个波长λ1的分离，所述光纤(512)是光纤阵列(1)包含的n根光纤中的一根光纤；步骤2，波长λ2，λ3，λ4……λn经光路(510)反射，且耦合进光纤，然后通过小弯曲半径光纤(513)进入到光纤(514)，光纤(514)发出的光经过第一聚焦透镜(503)，以Θ2的角度入射到薄膜滤波片(505)上，波长λ2经光路(516)透射，并且耦合进光纤(517)，实现波长λ2的分离，所述光纤(513)是光纤阵列(2)包含的2n根光纤中的一根光纤，光纤(514)是光纤阵列(2)包含的2n根光纤中的一根光纤，光纤(517)是光纤阵列(1)包含的n根光纤中的一根光纤；步骤3，波长λ3，λ4……λn经光路(515)反射，且耦合进光纤，然后通过小弯曲半径光纤(519)进入到光纤(520)，光纤(520)发出的光经过第一聚焦透镜(503)，以Θ3的角度入射到薄膜滤波片(505)上，波长λ3经光路(521)透射，并且耦合进光纤(522)，实现波长λ3的分离，所述光纤(519)是光纤阵列(2)包含的2n根光纤中的一根光纤，光纤(520)是光纤阵列(2)包含的2n根光纤中的一根光纤，光纤(522)是光纤阵列(1)包含的n根光纤中的一根光纤；步骤4，波长λ4……λn经光路(518)反射，且耦合进光纤，然后通过小弯曲半径光纤(525)进入到光纤(526)，光纤(526)发出的光经过第一聚焦透镜(503)，以Θ4的角度入射到光纤(505)上，波长λ4经光路(527)透射，并且耦合进光纤(528)，实现波长λ4的分离，光纤(525)是光纤阵列(2)包含的2n根光纤中的一根光纤，光纤(526)是光纤阵列(2)包含的2n根光纤中的一根光纤，光纤(528)是光纤阵列(1)包含的n根光纤中的一根光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器，其特征在于，包括：一个有n根光纤的光纤阵列(1)、一个有2n根小弯曲半径光纤的光纤阵列(2)、两个聚焦透镜、一片薄膜滤波片(505)和三段玻璃管；两个聚焦透镜分别为第一聚焦透镜(503)和第二聚焦透镜(506)；三段玻璃管，分别为第一玻璃管(501)、第二玻璃管(504)和第三玻璃管(508)；其中，第一聚焦透镜(503)和第二聚焦透镜(506)中间放置一片薄膜滤波片(505)，这三者固定于第二玻璃管(504)内；第一聚焦透镜(503)、第二玻璃管(504)、薄膜滤波片(505)、第二聚焦透镜(506)统称为中间组件，2n根小弯曲半径的光纤阵列(2)通过第一玻璃管(501)与中间部件粘接，n根光纤的光纤阵列(1)通过第三玻璃管(508)与中间组件粘接。

【技术特征摘要】
1.一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器，其特征在于，包括：一个有n根光纤的光纤阵列(1)、一个有2n根小弯曲半径光纤的光纤阵列(2)、两个聚焦透镜、一片薄膜滤波片(505)和三段玻璃管；两个聚焦透镜分别为第一聚焦透镜(503)和第二聚焦透镜(506)；三段玻璃管，分别为第一玻璃管(501)、第二玻璃管(504)和第三玻璃管(508)；其中，第一聚焦透镜(503)和第二聚焦透镜(506)中间放置一片薄膜滤波片(505)，这三者固定于第二玻璃管(504)内；第一聚焦透镜(503)、第二玻璃管(504)、薄膜滤波片(505)、第二聚焦透镜(506)统称为中间组件，2n根小弯曲半径的光纤阵列(2)通过第一玻璃管(501)与中间部件粘接，n根光纤的光纤阵列(1)通过第三玻璃管(508)与中间组件粘接。2.根据权利要求1所述的一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器，其特征在于，所述2n根小弯曲半径的光纤阵列(2)中的光纤是指符合G.657.B3(2009)标准的，弯曲半径为5mm时一圈的弯曲损耗小于等于0.45dB的光纤。3.根据权利要求2所述的一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器，其特征在于，所述光纤阵列(1)用于光纤解复用后的传输。4.根据权利要求3所述的一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器，其特征在于，所述光纤阵列(2)用于解复用过程中的信号逐级分离与传输。5.根据权利要求4所述的一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器，其特征在于，所述第一聚焦透镜(503)用于逐级分离前混合光束的准直，第二聚焦透镜(506)用于分离出的n个波长的光束的准直。6.根据权利要求5所述的一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器，其特征在于，所述薄膜滤波片(505)用于n个波长的光束的逐级分离以及分离后剩余波长的混合光束的反射。7.根据权利要求6所述的一种用于5G光网络的超紧凑型多路波分复用器，其特征在于，所述第一玻璃管(501)用于包含2n根小弯曲半径光纤的光纤阵列(2)的位置固定以及光纤阵列(2)与第一聚焦透镜(503)的连接；所述第二玻璃管(504)用于第一聚焦透镜(503)、第二聚焦透镜(506)和薄膜滤波片(505)的位置固定以及第一聚焦透镜(503)与薄膜滤波片(505)的连接、薄膜滤波片(505)与第二聚焦透镜(506)的连接；所述第三玻璃管(508)用于光纤阵列(1)的位置固定以及光纤阵列(1)与第二聚焦透镜(506)的连接。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传达，季智红，王孝周，邢国际，
申请(专利权)人：中通服咨询设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32