本发明专利技术提供了方向特性为３０ｄＢ或更高的小型高性能单向光功率监视器。使用插入并固定ＧＲＩＮ透镜和光电二极管的圆孔的中心轴相互不同心的套筒。整个套筒或内壁由黑色不透光材料制成。套筒中中间壁的位置与ＧＲＩＮ透镜的引出膜相距０．５５Ｌ到０．８Ｌ。Ｌ是引出膜与光电二极管的透镜极端之间的距离。最好，中间壁的角度在４５°到１３５°的范围内，中间壁和内壁的壁面的光反射率是１０％或更小，表面粗糙度是２ｎｍ或更高，以及不平度是所使用的光的波长的１／２或更小。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及主要用在光通信领域中的单向光功率监视器。
技术介绍
近年来，在信息通信方面涌现出许多引人注目的技术创新。现在，由于因特网的繁荣，为了满足提高通信速度的要求和信息量增加的状况，正在从电信号通信转变成光信号通信。由于来自各种中继点的信息集中在一起通过每条干线传送，为了提高处理速度，正在用光缆取代形成干线的许多电缆。存在重新考虑这样的光缆与用户终端之间的通信的趋势，和存在升级环境以便更适合低成本信息通信的日益强烈要求。随着光通信网络不断升级，使高速信息交换成为可能。这伴随着光通信网络新用途的增加，因此，使光通信网络中沿着每个方向传送的信息量进一步增加。为了增加单位时间的信号量，以便增加可通过光纤处理的信息量，在称为波长多路复用的技术，即，通过一条光纤同时传送具有不同波长并包含不同信息组的多个信号的技术中，使用高频信号。此外，形成紧凑的可靠通信网络需要在许多方向提供与多条路径的连接，以及从使用的角度来看，为了便于维护，使用多条光纤是必不可少的。在通过光纤传送多个信号的光通信电路中，需要波分多路复用(WDM)系统，用于将波长多路复用光信号分离成具有不同波长的信号的处理，耦合具有不同波长的光信号的相反处理，以及光信号的分出和插入。随着信息量不断增加，管理信息的重要性越来越高。当发现光信号丢失时，需要马上识别光信号并确定光信号丢失的地方。在一些情况下，还需要检验信号强度，以及检验光信号的连接。如果传输距离增加了，则需要用于放大光信号的设备，例如，铒掺杂光纤放大器(EDFA，erbium doped fiber amplifier)，因为光信号强度在穿过光纤的传输过程中衰减。在EDFA中，为了确定放大和输出的光信号的放大率和强度，需要准确地掌握从外部供应的输入光信号的强度。为了构建高度可靠的光通信系统，完成这种精细监视的功能越来越变得不可缺少。在WDM系统中，事先确定光信号的进入和退出方向，以及在监视光信号时不特别需要光信号的方向性。另一方面，在EDFA中，由于通过让光线从泵激光器进入并通过特殊光纤传播来放大光信号的机制，存在放大的光信号发生反向流动的可能性。为了准确确定光信号的放大量，只检测来自入口侧光纤的光信号而不检测来自退出侧输出光纤的返回信号的功能是必不可少的。本专利技术的专利技术人已经提出了公开在国际公布WO2005/124415中的单向光功率监视器的专利技术申请。图6示出了描述在该国际公布中的单向光功率监视器1″的剖视图。通过树脂将尾光纤2和GRIN透镜7固定在圆柱管6中，预定间隙5介于它们之间。尾光纤2具有布置成平行地相隔很小距离的两条光纤3和4以及固定光纤3和4的玻璃包头2′。GRIN透镜7具有以一定比率反射和透射来自光纤3或4的入射光的引出膜8。接收通过GRIN透镜7和引出膜8传送的光线的带透镜的光电二极管10插在具有圆柱外形的套筒9中的孔中并用树脂固定在其中。在具有圆柱外形的套筒9中，一端23提供有插入GRIN透镜7的第一圆孔21，而另一端24提供有插入带透镜的光电二极管10的第二圆孔22。第一和第二圆孔21和22的中心轴被设置成相互平行且不同心。第一和第二圆孔21和22在套筒9中的中点附近相互连接。在中点一般形成通孔27和中间壁26。从一条光纤3进入的光线中由GRIN透镜的引出膜8反射的光线进入另一条光纤4中(图中实线箭头所指)，而穿过引出膜8的光线进入带透镜的光电二极管10中，被转换成电流并通过电极引线11被取出作为电信号。从一条光纤4进入的光线中由GRIN透镜的引出膜8反射的光线进入另一条光纤3中(图中虚线箭头所指)，而穿过引出膜8的光线被中间壁26和第一圆孔21的壁面25重复反射而被衰减。因此，从光纤4进入的光线中基本上没有光线进入带透镜的光电二极管10中。这样就提供了从一条光纤3进入并经过引出膜8传送的光线穿过通孔27到达带透镜的光电二极管10，而从另一条光纤4进入并经过引出膜8传送的光线并不到达带透镜的光电二极管10的方向性。下面简要描述GRIN透镜的功能。从尾光纤2中的一条光纤3进入的光信号从光纤的端面辐射到间隙5中并且其束直径增大地进入GRIN透镜7中。光线行进的方向在GRIN透镜中发生改变并且光线一般变成准直光。一般变成平行并到达引出膜8的光线由引出膜以一定比率反射和透射。反射的光再次穿过GRIN透镜，其束直径进一步缩小地穿过透镜行进，并辐射到间隙5中。辐射光聚焦在另一条光纤的端面上。因此，从一条光纤进入的光线被连接到另一条光纤。上述国际公布中的单向光功率监视器具有25 dB或更高的方向特性。方向特性是从两条光纤之一输入光线时光电二极管的光接收灵敏度(下文称为“响应度”)A(mA/W)与从另一条光纤输入光线时光电二极管的响应度B(mA/W)之比。将方向特性定义为(方向特性)＝10·log(响应度A/响应度B)(dB)。每个现有EDFA将光信号放大大约15-20dB，且足以用在具有25dB或更高方向特性的单向光功率监视器中。但是，随着信息量增加，分离、耦合、分出和插入波长多路复用或要波长多路复用的光信号的频率也增加。因此，需要30dB或更高的方向特性。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种小型高性能单向光功率监视器，通过光电二极管来检测从一条光纤(输入光纤)进入并通过引出膜传送的光线，防止从另一条光纤(输出光纤)进入并通过引出膜传送的光线进入所述光电二极管，以及通过使从所述输出光纤进入并通过引出膜传送的光线在中间壁和内壁的壁面上重复反射和衰减，来获得30dB或更高的方向特性。根据本专利技术的单向光功率监视器具有尾光纤，具有排列成相互平行地相隔很小距离的两条光纤，以及所述两条光纤的光纤开口端在尾光纤端面上在尾光纤端面的中心附近；柱状GRIN透镜，具有相互面对的两个端面和在两个端面的一个端面上的引出膜；圆柱管，所述尾光纤和柱状GRIN透镜固定在其中，使得所述尾光纤的端面面向柱状GRIN透镜的另一个端面，其间相隔预定间隙，以及使得柱状GRIN透镜具有引出膜的那一端从柱状管的一端伸出；以及具有第一和第二端的套筒，其中，所述套筒具有从第一端延伸到第一端和第二端之间的中点附近的第一圆孔和从第二端延伸到所述中点附近的第二圆孔，第二圆孔具有与第一圆孔的中心轴不同心的中心轴，第一圆孔在中点附近具有与第二圆孔和中间壁连接的通孔，和柱状GRIN透镜具有引出膜的末端插入并固定在第一圆孔中；和光电二极管，位于第二圆孔中套筒的第二端，并在前表面上具有面向通孔的透镜。套筒的中间壁与柱状GRIN透镜的引出膜相距0.55L-0.8L，其中，L表示柱状GRIN透镜的引出膜与光电二极管的透镜顶端之间的距离。柱状GRIN透镜被安排在套筒的第一圆孔中，使得从两条光纤之一(输入光纤)进入并穿过引出膜的光信号通过第一和第二圆孔到达光电二极管，而从两条光纤的另一条(输出光纤)进入并穿过引出膜的光信号被中间壁阻挡。中间壁的位置由第一圆孔的内壁与中间壁的交点来限定。从输入光纤进入的光信号从输入光纤的端面辐射到间隙中且其光束直径增大地进入GRIN透镜中。光线行进的方向在GRIN透镜中改变且光线一般变成平行光，到达引出膜并以预定比率被反射和透射。反射的光再次穿过GRIN透镜，其光束直径进一步缩小地穿过透镜行进并辐射到间隙中。辐本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种单向光功率监视器，包括：尾光纤，具有排列成相互平行地相隔很小距离的两条光纤，所述光纤的开口端在尾光纤端面上在尾光纤端面的中心附近；柱状ＧＲＩＮ透镜，具有相互面对的两个端面和在两个端面的一个端面上的引出膜；圆柱管， 尾光纤和柱状ＧＲＩＮ透镜固定在其中，使得尾光纤的端面面向ＧＲＩＮ透镜的另一个端面，其间相隔预定间隙，并使得柱状ＧＲＩＮ透镜具有引出膜的那一端从柱状管的一端伸出；具有第一和第二端的套筒，其中，所述套筒具有从第一端延伸到第一端和 第二端之间的中点附近的第一圆孔和从第二端延伸到所述中点附近的第二圆孔，第二圆孔的中心轴与第一圆孔的中心轴不同心，第一圆孔在所述中点附近具有与第二圆孔和中间壁连接的通孔，和柱状ＧＲＩＮ透镜具有引出膜的末端插入并固定在第 一圆孔中；和光电二极管，位于第二圆孔中套筒的第二端并具有面向通孔的透镜，其中，所述套筒的中间壁与柱状ＧＲＩＮ透镜的引出膜相距０．５５Ｌ－０．８Ｌ，其中，Ｌ表示柱状ＧＲＩＮ透镜的引出膜与光电二极管的透镜顶端之间的距离，和 其中，柱状ＧＲＩＮ透镜被安排在套筒的第一圆孔中，使得从两条光纤之一进入并穿过引出膜的光信号通过第一和第二圆孔到达所述光电二极管，而从两条光纤的另一条进入并穿过引出膜的光信号的光路被所述中间壁阻挡。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：铃木胜，青雅裕，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。