波分复用结构制造技术

本申请提供了一种波分复用结构，包括：第一反射面；第二反射面；第一滤光片；第二滤光片；预处理装置；入射第一反射面的光形成C形或近似C形的第一段C形光路并入射第一滤光片，且第二反射面反射的光会与入射进入第一反射面的入射光形成异面直线；入射预处理装置的光形成预处理光路并入射第一滤光片，且在预处理光路中与第一段C形光路中光从第二反射面入射第一滤光片的光路重合；第一滤光片反射的光，通过第二反射面反射、第一反射面反射后，形成第二段C形光路并入射第二滤光片。利用预处理装置、两个反射面和滤光片组成的特定空间光路实现对光束的合分波效果，体积小，插入损耗低，降低成本，公共端能与其他各端口分布在同侧或异侧。侧。侧。

【技术实现步骤摘要】
波分复用结构


[0001]本申请涉及光学
，尤其涉及波分复用结构。

技术介绍

[0002]在光通信领域，光波分复用(WDM)技术的功能就是在发送端将不同波长的光信号复用进同一根光纤传输，在接收端再将不同波长的光信号重新分离出来，从而在光传输过程中节约和充分利用光纤通信资源。光波分复用器作为光波分复用技术的核心器件一直是无可替代的。随着5G技术的发展，人们对通信数据传输容量的需求不断增加，波分复用系统的发展也在不断地推陈出新，从原有CWDM传输系统，到现在的CWDM、MWDM、LAN WDM、DWDM等各种波分复用系统同时并用共同发展，其核心器件波分复用器也必将在未来的一段时间里不断地向前发展。
[0003]波分复用器主要有介质膜光波分复用器、光纤拉锥光波分复用器和波导阵列光栅波分复用器。介质膜光波分复用器采用光学介质薄膜进行滤光实现合分光，通过多个滤光片级联实现多波长的合分光，这种波分复用器技术最为久远但目前仍然在广泛采用。光纤拉锥光波分复用器基于光波导耦合理论，将不同波长的光束从两根靠近的光纤中的一根耦合进另一根实现合分光。波导阵列光栅波分复用器利用集成光学技术让不同波长的光束在介质中分成多束相干光传输后合成加强或减弱实现合分光。由于拉锥波分复用器带宽无法做到很宽，而且拉锥波分复用器和波导阵列光栅波分复用器均存在温度稳定性问题，尤其是波导阵列光栅波分复用器温漂严重。所以到目前为止介质膜波分复用器仍然在实际应用中占有绝对优势。
[0004]在介质膜光波分复用器中，通常有三种形式的波分复用器，第一种是普通三端口的波分复用器，每个波分复用器分出某一特定波长，多波长波分复用采用级联方式；第二种是采用多个介质膜片按照光路顺序空间排列，然后依次分出或者合入各个波长；第三种方式是在玻璃砖一侧贴各个波长的介质膜片，通过光路在玻璃砖中折返通过介质膜片合分波，即Z-BLOCK方案。随着应用需求的不断发展更新，对波分复用器的小型化要求越来越高，甚至要求能够集成到其他器件或者小型设备中。上述三种介质膜光波分复用器中，第一种体积大，单一通道成本高，插入损耗也比较高；第二种，体积比第二种小但是仍然比较大；第三种方案原材料成本较高，工艺复杂。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供波分复用结构，解决现有技术的三种介质膜光波分复用器存在体积大、成本高、插入损耗高或者工艺复杂的问题。
[0006]本申请的目的采用以下技术方案实现：
[0007]本申请提供了一种波分复用结构，包括：第一反射面；第二反射面；所述第一反射面所在的平面和所述第二反射面所在的平面相交；第一滤光片，用于对入射所述第一滤光片的光进行部分透射、部分反射；其中，所述第一滤光片透射的光是第一波长的光；第二滤
光片，用于对入射所述第二滤光片的光进行部分透射、部分反射；其中，所述第二滤光片透射的光是第二波长的光；预处理装置，所述预处理装置设置于所述第二反射面远离所述第一滤光片的一侧，所述预处理装置用于控制所述预处理装置输入、输出的光的方向；入射所述第一反射面的光，依次通过所述第一反射面反射、所述第二反射面反射后，形成C形或近似C形的第一段C形光路并入射所述第一滤光片，且在所述第一段C形光路中，入射所述第一反射面的光和所述第二反射面反射的光形成异面直线；入射所述预处理装置的光，依次通过所述预处理装置、所述第二反射面后，形成预处理光路并入射所述第一滤光片，且在所述预处理光路中光从所述第二反射面入射所述第一滤光片的光路，与所述第一段C形光路中光从所述第二反射面入射所述第一滤光片的光路重合；所述第一滤光片反射的光，依次通过所述第二反射面反射、所述第一反射面反射后，形成C形或近似C形的第二段C形光路并入射所述第二滤光片。该技术方案的有益效果在于，利用预处理装置、两个反射面和滤光片组成的特定空间光路实现对光束的分波效果，而由于光路可逆，也可实现光束的合波效果。入射进入第一反射面的光，通过第一反射面、第二反射面的两次反射后，通过第一滤光片透射出第一滤光片的透射波长的光，两次反射形成C形或近似C形的第一段C形光路，第二反射面反射的光会与入射进入第一反射面的入射光形成异面直线。同时第一滤光片将其反射波长的光反射回第二反射面，此时入射第二反射面的光的传输方式与原入射光在第一段C形光路中传输的方式相似，经过两个反射面的两次反射后入射第二滤波片，再从第二滤光片透射出第二滤光片的透射波长的光，同时第二滤光片将其反射波长的光反射，实现对原入射光的分波效果，其中两个反射面的两次反射形成C形或近似C形的第二段C形光路。由于光路可逆，将第一波长的光通过第一滤光片沿第一段C形光路的反方向输入、将第二波长的光通过第二滤光片沿第二段C形光路的反方向输入，则这两个波长的光将从原入射光的输入位置合成输出，实现对光的合波复用效果。相对于3端口波分复用器件，该波分复用结构的高集成度存在显著的体积小、插入损耗低和应用广泛的优势；对于两个反射面不需处理，光线入射或者出射的区域仅需设置两个滤光片即可，对于常规应用，核心材料不需要分区镀膜，解决了核心器件需要分区镀膜等材料加工工艺复杂的问题，减省了材料的加工难度和工艺要求，从而降低成本；另外，通过两个反射面两次反射形成C形或近似C形的光路，其特定的光路能够直接适应在入射光同侧出光应用环境下的出光要求，解决了现有的Z-BLOCK方案中公共端不能与其他各端口分布在同一侧的问题。该波分复用结构还利用预处理装置实现入射光同侧出光以外的应用环境下的出光要求，由于预处理光路中光入射第一滤光片的光路和第一段C形光路中光入射第一滤光片的光路重合，因此能够对入射预处理装置的光进行分波，以及对不同波长的光进行合波并从预处理装置出光，由此可以根据实际应用中的需求使得公共端与其他各端口分布在同侧或者异侧。
[0008]在一些可选的实施方式中，所述预处理装置包括棱镜，且所述棱镜与所述第二段C形光路不相交。该技术方案的有益效果在于，棱镜工艺成熟，应用广泛，在实际应用中用户可以选择合适的棱镜改变入射光的方向，满足使用中的需求。
[0009]在一些可选的实施方式中，所述棱镜和所述第二反射面的折射率相同，所述棱镜的第一侧面和所述第二反射面贴合在一起。该技术方案的有益效果在于，当棱镜和第二反射面的折射率相同时，光从棱镜入射第二反射面不会发生反射和偏折，便于用户调整光入射棱镜的方向。
[0010]在一些可选的实施方式中，所述预处理装置还包括衰减器，所述衰减器设置于所述棱镜和所述第二反射面之间，所述衰减器用于控制所述衰减器输出的光的光照强度。该技术方案的有益效果在于，利用衰减器控制入射第二反射面的光的光照强度。
[0011]在一些可选的实施方式中，所述衰减器包括第一偏光片、第二偏光片以及设置于所述第一偏光片和所述第二偏光片之间的液晶材料。该技术方案的有益效果在于，使用两个偏光片和液晶材料实现衰减功能，工艺成熟，容易实现。
[0012]在一些可选的实施方式中，所述衰减器使用电吸收材料实现光的衰减功能。该技术方案的有益效果在于，利用电吸收材料的特殊性质实现光的衰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波分复用结构，其特征在于，包括：第一反射面；第二反射面；所述第一反射面所在的平面和所述第二反射面所在的平面相交；第一滤光片，用于对入射所述第一滤光片的光进行部分透射、部分反射；其中，所述第一滤光片透射的光是第一波长的光；第二滤光片，用于对入射所述第二滤光片的光进行部分透射、部分反射；其中，所述第二滤光片透射的光是第二波长的光；预处理装置，所述预处理装置设置于所述第二反射面远离所述第一滤光片的一侧，所述预处理装置用于控制所述预处理装置输入、输出的光的方向；入射所述第一反射面的光，依次通过所述第一反射面反射、所述第二反射面反射后，形成C形或近似C形的第一段C形光路并入射所述第一滤光片，且在所述第一段C形光路中，入射所述第一反射面的光和所述第二反射面反射的光形成异面直线；入射所述预处理装置的光，依次通过所述预处理装置、所述第二反射面后，形成预处理光路并入射所述第一滤光片，且在所述预处理光路中光从所述第二反射面入射所述第一滤光片的光路，与所述第一段C形光路中光从所述第二反射面入射所述第一滤光片的光路重合；所述第一滤光片反射的光，依次通过所述第二反射面反射、所述第一反射面反射后，形成C形或近似C形的第二段C形光路并入射所述第二滤光片。2.根据权利要求1所述的波分复用结构，其特征在于，所述预处理装置包括棱镜，且所述棱镜与所述第二段C形光路不相交。3.根据权利要求2所述的波分复用结构，其特征在于，所述棱镜和所述第二反射面的折射率相同，所述棱镜的第一侧面和所述第二反射面贴合在一起。4.根据权利要求2所述的波分复用结构，其特征在于，所述预处理装置还包括衰减器，所述衰减器设置于所述棱镜和所述第二反射面之间，所述衰减器用于控制所述衰减器输出的光的光照强度。5.根据权利要求4所述的波分复用结构，其特征在于，所述衰减器包括第一偏光片、第二偏光片以及设置于所述第一偏光片和所述第二偏光片之间的液晶材料。6.根据权利要求4所述的波分复用结构，其特征在于，所述衰减器使用电吸收材料实现光的衰减功能。7.根据权利要求4所述的波分复用结构，其特征在于，所述衰减器用于提供光开关功能。8.根据权利要求2所述的波分复用结构，其特征在于，所述预处理装置还包括可转换光学装置，所述可转换光学装置设置于所述棱镜和所述第二反射面之间，所述可转换光学装置在反射状态和透射状态之间转换以提供光开关功能，使所述预处理光路的光或者所述第一段C形光路的光入射所述第一滤光片。9.根据权利要求2所述的波分复用结构，其特征在于，所述预处理装置还包括变折射率装置，所述变折射率装置设置于所述棱镜和所述第二反射面之间，所述变折射率装置采用变折射率材料提供光开关功能，以使所述预处理光路的光或者所述第一段C形光路的光入射所述第一滤光片。
10.根据权利要求2所述的波分复用结构，其特征在于，所述预处理装置还包括光电探测器，以及镀在所述棱镜的第二侧面上的分光膜，所述分光膜用于将入射所述分光膜的光分为第一部分和第二部分，所述第一部分输出至所述第二反射面，所述第二部分作为所述光电探测器的输入源。11.根据权利要求1所述的波分复用结构，其特征在于，所述波分复用结构还包括第三滤光片至第N滤光片，N是大于2的整数；当N是奇数时：第2P-1滤光片反射的光，依次通过所述第二反射面反射、所述第一反射面反射后，形成C形或近似C形的第2P段C形光路并入射第2P滤光片；P是正整数，且2P+1≤N；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮于华，
申请(专利权)人：苏州易锐光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：