可重配置光学分插复用器制造技术

可重配置光学分插复用器，包含位于器件同一侧的端口、与端口连接的光纤组、用于固定光纤组的光纤紧固件、引导光波传输的光纤准直器、滤波反射模块和单片机控制模块，所述滤波反射模块包含一转动圆盘以及中心对称地布置在所述圆盘上的滤波反射单元；所述的光纤组由水平穿设在光纤紧固件上的一根插入光纤、一根输入光纤、一根输出光纤、一根分下光纤组成，上述光纤在同一竖直面内自上而下依次排列，所述的插入光纤与分下光纤、输入光纤与输出光纤分别关于光轴对称布置；所述光纤准直器为ＧＲＩＮ准直透镜。本发明专利技术提出了一种输入、输出、插入和分下光路在同一平面内，仅用单个器件即可同时完成直通、分下和插入功能的可重配置光学分插复用器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是应用于WDM光网络中的一种无源设备，尤其能够实现 通信业务量的直通、分下和插入操作，适用于对通信业务量进行全光 传输和交换的光纤通信网络的节点、局、站等场合。(二)
技术介绍
光纤通信以其大容量、宽带宽、高速率、低损耗已经成为目前主 要的信息传输方式。发展WDM全光网络是目前光纤通信扩容的最简 捷、最有效的方式。随着DWDM技术的日益成熟和实用化，为了避 免光-电-光转换的高昂代价和突破电子速率瓶颈的限制，产生了在光 域层来管理网络容量的强烈要求。光学分插复用器(OADM)正是适 应这一要求而产生的。光学分插复用器实现从传输设备中有选择地下路通往本地的光 信号，同时上路本地用户发往另一节点用户的光信号。它可分为两类， 一类是非可重配置型(fixed)，只能上下固定的一个或多个波长；另一 类是可重配置型(reconfigurable)，即ROADM。可重配置指的是快速 选择用于插入和分下的所需波长的能力，从而允许根据网络的需求动 态地建立和取消光学通道，使得运营商在设计网络时具有灵活性。一 个可重配置光学分插复用器，将使得光网络具有更大的组网灵活性和 生存性，同时可以降低光网络组网成本。目前己有的光学分插复用器的专利技术多为不可重配置型，比如 中国专利CN 1481101A，它采用自聚焦透镜和固定波长滤波器实现分 插滤波功能， 一次只能分下/插入一个固定波长。中国专利CN1514563A披露的是一种将多个分插滤波单元按照一定顺序级联来实 现波长可控功能的器件。上述两个专利所专利技术器件的端口均位于器件 的两侧，因此器件结构尺寸偏大，实际使用不方便。美国专利US 7184620 Bl披露的是一种三端口且三个端口位于器件同一侧的光学 分插复用器件。该器件也不可重配置，采用滤波器、反射镜和光纤准 直器来实现上下路功能。由于其将三个端口采用菱形排列，导致光线 的传播不在一个平面内，使得反射镜的装配非常困难。此外，该器件 要么用作分下，要么用作插入，不能够使用单个上述三端口光学分插 复用器件同时实现这两项功能。中国专利200710164618. 1公开了一 种多端口同时分下或插入的可重配置光学分插复用器，其输入、输出 和插入/分下端口均位于器件的同一侧，但该装置的端口也是采用菱 形排列，同样存在光线不在一个平面内、反射镜装配困难的问题，而 且该装置分下或插入需要使用不同的滤波反射模块，不能同时实现直 通、分下和插入功能。可见上述四个专利技术均无法实现一种单侧端 口且结构简单、易于实现的ROADM。
技术实现思路
为了克服已有技术的上述不足，本专利技术提出一种输入、输出、插 入和分下光路在同一平面内，仅用单个器件即可同时完成直通、分下 和插入功能的可重配置光学分插复用器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是可重配置光学分插复用器，包含位于器件同一恻的端口、与端口 连接的光纤组、用于固定光纤组的光纤紧固件、引导光波传输的光纤 准直器、滤波反射模块和单片机控制模块，所述滤波反射模块包含一 转动圆盘以及中心对称地布置在所述圆盘上的滤波反射单元，所述的 滤波反射单元由滤波器和反射镜组成；所述单片机控制模块包括与单片机连接的步进电机，所述歩进电机连接所述的转动圆盘；所述的光 纤组由水平穿设在所述光纤紧固件上的一根插入光纤、 一根输入光 纤、 一根输出光纤、 一根分下光纤组成，上述光纤在同一竖直面内自 上而下依次排列，所述的插入光纤与分下光纤关于光轴对称布置，所述的输入光纤与输出光纤关于光轴对称布置；所述光纤准直器为 GRIN准直透镜，所述GRIN准直透镜的折射率从光轴到边缘按照抛 物线型单调下降，且折射率呈轴对称分布，所述GRIN准直透镜的朝 向光纤紧固件的入射端面包含位于中部的与光轴垂直的竖直平面段 和两侧的朝所述端口一端倾斜的上、下斜面段，所述的上、下斜面段 关于光轴对称布置，所述竖直平面段与所述的输入、输出光纤对应， 所述的上、下斜面段分别与所述的插入光纤和分下光纤对应，所述 GRIN准直透镜的出射端面为与光轴垂直的平面。所述GRIN准直透镜的入射端面镀有用于减少回波的减反膜。所 述输入、输出、分下和插入光纤端面的法线与光纤的光轴成8°的倾 角并镀有减反膜，以提高回波损耗。所述滤波反射单元中的反射镜可以是夹角为2p的双反射镜，其 顶点与所述GRIN准直透镜的光轴重合。两面反射镜与所述GRIN准 直透镜的光轴分别成士P角，分别用于反射插入和分下信号。夹角P的 大小与所述GRIN准直透镜的特性有关，具体数值由输入、输出、分 下和插入光波在GRIN准直透镜中的传播轨迹决定。'经过对所述 GRIN准直透镜的设计，2p角可以等于180°，即所述反射镜为一平 面反射镜且与所述GRIN准直透镜的光轴垂直。所述光纤紧固件为带有竖直排列的四个圆孔的机械装置，所述4 个圆孔分别用于固定上述4根光纤，所述的4个圆孔关于光轴呈轴对 称分布。所述圆盘为精密金属圆盘，圆盘上有N个精密螺孔，呈中心对 称分布，所述滤波反射单元以螺丝紧固在圆盘上。所述滤波反射单元中的滤波器，用于使特定波长的光波透射穿过 滤波器，而让其他波长的光波在滤波器表面反射。在滤波器表面反射 的输入光波作为直通信号。经滤波器透射的输入(插入)光波作为分 下(插入)信号，射向所述滤波反射单元中的反射镜。所述滤波反射单元中的滤波器与所述GRIN准直透镜的光轴垂直。所述滤波反射单元中的反射镜的作用是反射经滤波器透射而来 的光波。所述反射镜将插入信号以特定角度反射后与上述直通信号合并，形成新的波分复用信号进入所述的GRIN准直透镜中传播，直至 传播进入执行输出功能的光纤。所述反射镜将分下信号以特定角度反 射后，进入所述的GRIN准直透镜中传播，直至传播进入执行分下功 能的光纤。所述单片机控制模块使用单片机控制步进电机，驱动滤波反射模 块沿精密导轨旋转，以便增加滤波反射模块运动的稳定性，减小机械 跳动。优选的，所述的滤波器为多层介质薄膜滤波器。 优选的，所述的反射镜为宽带高反镜。本专利技术可重配置光学分插复用器，采用分立式的GRIN准直透 镜、多层介质薄膜滤波器和反射镜，可同时实现波长的分下和插入。 由于使用了所述GRIN准直透镜，仅用单个器件即可同时完成直通、 分下和插入功能，而且输入、输出、插入和分下的光路均在同一平面 内实现。采用单片机控制步进电机，驱动滤波器和与其相结合的反射 镜沿精密导轨旋转，实现动态选择和配置波长。本专利技术的有益效果主要表现在1、作为一种可重配置的光学分插复用器，其输入、输出、分下和插入的光路均在同一平面内，大大 简化了结构，降低了机械装置装调的难度；2、使用单个器件同时实 现波长的直通、分下和插入，且输入、输出、分下和插入端口一经确定，在使用过程中无需调整；3、输入、输出、分下和插入端口均位 于同一侧，不仅减小了器件结构尺寸，还方便器件的操控。(四) 附图说明图1是本专利技术可重配置光学分插复用器的结构示意图。图2是光纤在光纤紧固件上的位置排布图。图3是GRIN准直透镜结构示意图。图4是滤波反射模块示意图。图5是滤波反射单元的光路示意图。图中标号说明l一插入端口、 2 —输入端口、 3 —输出端口、 4一分下端口、 5 — 光纤紧固件、6 —GRIN准本文档来自技高网...

【技术保护点】
可重配置光学分插复用器，包含位于器件同一侧的端口、与端口连接的光纤组、用于固定光纤组的光纤紧固件、引导光波传输的光纤准直器、滤波反射模块和单片机控制模块，所述滤波反射模块包含一转动圆盘以及中心对称地布置在所述圆盘上的滤波反射单元，所述的滤波反射单元由滤波器和反射镜组成；所述单片机控制模块包括与单片机连接的步进电机，所述步进电机连接所述的转动圆盘；其特征在于：所述的光纤组由水平穿设在所述光纤紧固件上的一根插入光纤、一根输入光纤、一根输出光纤、一根分下光纤组成，上述光纤在同一竖直面内自上而下依次排列，所述的插入光纤与分下光纤关于光轴对称布置，所述的输入光纤与输出光纤关于光轴对称布置；所述光纤准直器为ＧＲＩＮ准直透镜，所述ＧＲＩＮ准直透镜的折射率从光轴到边缘按照抛物线型单调下降，且折射率呈轴对称分布，所述ＧＲＩＮ准直透镜的朝向光纤紧固件的入射端面包含位于中部的与光轴垂直的竖直平面段和两侧的朝所述端口一端倾斜的上、下斜面段，所述的上、下斜面段关于光轴对称布置，所述竖直平面段与所述的输入、输出光纤对应，所述的上、下斜面段分别与所述的插入光纤和分下光纤对应，所述ＧＲＩＮ准直透镜的出射端面为与光轴垂直的平面。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乐孜纯，张明，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]