多端口同时分下或插入的可重配置光学分插复用器制造技术

多端口同时分下或插入的可重配置光学分插复用器，其端口均位于器件的同一侧，由一根输入光纤、一根输出光纤和Ｎ根分下／插入光纤、光纤紧固件、梯度折射率光纤准直器、滤波反射模块、单片机控制模块组成，所述用于输入、输出和分下／插入的光纤固定于光纤紧固件上，与端口相连；所述光纤紧固件为一机械圆盘，用于固定光纤；所述梯度折射率光纤准直器是一个折射率非均匀分布的光纤器件，用于将直通、分下和插入信号引导到各自对应的光纤；所述滤波反射模块为一精密机械圆盘，圆盘上沿中心对称布置Ｎ个滤波反射单元，所述的滤波反射单元由一个滤波器和一个能对其所滤出波长高效反射的反射镜组成；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。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光纤通信领域中的无源光电子器件，尤其是能对通 信业务量进行直通、分下和插入操作的功能性器件，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节点、局、站等场合。(二)
技术介绍
近年来，互联网业务、多媒体业务和数字移动通信业务飞速发展， 给现有的通信网络造成极大的压力。发展波分复用全光网络成为光传送网络建设的首选方案。光学分插复用器(0ADM)是波分复用光网络的关 键网元之一，可以不经过光/电/光转换和电处理，就能实现波分复用信 道的分插功能，具有对信号制式和速率的透明性，是克服传统网络中节 点的电子瓶颈问题的关键技术之一 。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。它可以被分为非可 重配置型(fixed)和可重配置型(reconfigurable)两类。前者只能上下 固定的一个或多个波长，也就是说节点的路由是确定的。后者(R0ADM) 则能动态调节网络节点上路/下路的波长，达到光网络动态重构的目的。 另外，随着光纤通信网络的规模越来越大，提供的服务种类和涉及的服 务对象越来越多，也要求网络节点处的光学分插复用器能够利用多个端 口，同时分下/插入多个波长而不是一个波长，以便于能同时处理更多的通信业务量。因此，波长的动态选择和配置，以及同时分下/插入波 长的数目是光学分插复用器的两个重要技术指标。 一个能够同时分下/ 插入多个波长的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， 一般一次只能分下或插入一个波长，而且多为不可重配置型，比如中国专利CN1481101A、 CN 1514563A和美国专利US 7184620 Bl。中国专利CN 1481101A和CN 1514563A披露的光学分插复用器，端口均位于器件的两侧、因此器件 结构尺寸偏大。其中CN 1481101A是一种不可重配置器件，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。CN 1514563A披露的是一种将多个分插滤波单元按照一定顺 序级联来实现可重配置功能的器件，其中每一个分插滤波单元一次只 能实现一个固定波长的分下/插入功能。美国专利US 7184620 Bl披露 的是一种不可重配置的光学分插复用器，采用滤波器、反射镜和透镜 准直器实现分插滤波功能。是三端口、且三个端口位于同一侧的器件， 一次只能分下或者插入一个固定的波长。可见上述三种专利技术均无 法用单个器件实现多波长的动态配置和同时处理。
技术实现思路
为了克服已有技术中光学分插复用器不能同时分下/插入多个波 长，以及单个器件不能实现重新配置的缺点，本技术提出一种多端口同时分下或插入的可重配置光学分插复用器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种多端口同时分下或插入的可重配置光学分插复用器，其端口均 位于器件同一侧，它由一根输入光纤、 一根输出光纤和N根分下/插入 光纤、光纤紧固件、梯度折射率光纤准直器、滤波反射模块、单片机控 制模块组成，所述用于输入、输出和分下/插入的光纤固定于光纤紧固 件上，与端口相连；所述光纤紧固件为一机械圆盘，用于固定光纤；所述梯度折射率光纤准直器是一个折射率非均匀分布设计的光纤器件，用于将直通、分下和插入信号引导到各自对应的光纤；所述滤波反射模块 为一精密机械圆盘，圆盘上沿中心对称布置N个滤波反射单元，所述的 滤波反射单元由一个滤波器和一个能对其所滤出波长高效反射的反射 镜组成；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。所述光纤的端面与光纤的光轴成5度的倾角，以避免回波损耗。 所述光纤在所述光纤紧固件上的位置排布，根据其执行的功能，按 照输入、分下1…分下N (或者插入1…插入N)、输出顺序排布。所述光纤紧固件上有(N+2)个圆孔，用于固定一根输入光纤、一 根输出光纤和N根分下/插入光纤，所述用于固定输入光纤和输出光纤 的两个圆孔呈轴对称分布，假设为X轴，其他N个圆孔则针对Y轴呈对称分布，Y轴与X轴相互垂直。所述梯度折射率光纤准直器是一段梯度折射率光纤，光纤两端经抛光处理，与所述光纤紧固件相邻的一端与光轴呈5度的倾角，并与光纤紧固件上所固定的光纤端面相平行，另一端面与光轴垂直。所述梯度折射率光纤准直器的折射率从光纤的中心轴到光纤芯与 包层的分界面单调下降，且折射率呈轴对称分布，折射率按照抛物线型 分布，在所述梯度折射率光纤准直器中传播的子午光线的路径轨迹是正 弦曲线。所述滤波反射模块的主体为一金属圆盘，所述主体上有N个精密螺 孔，呈中心对称分布，用于以螺丝紧固的方法来固定滤波反射单元，螺 丝旋紧并校准后再用胶加固。所述滤波反射模块或者处理N个分下波 长、或者处理N个插入波长。所述滤波反射单元中的滤波器为多层介质薄膜滤波器，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光波作为直通信号，以特定角度反射入所述的梯度 折射率光纤准直器传播，直至传播进入输出光纤，而经滤波器透射的光 波作为插入或者分下信号，射向所述滤波反射单元中的反射器。所述滤 波反射单元中的反射器针对特定波长工作，其工作波长就是与其共同构 成一个滤波反射单元的滤波器所透过的波长，作用是反射经滤波器透射 而来的光波，并将其以特定角度反射入所述的梯度折射率光纤准直器传播，直至传播进入执行分下或者插入功能的光纤。所述滤波反射单元中的滤波器与所述梯度折射率光纤准直器的光 轴垂直。所述滤波反射单元中的反射镜与所述梯度折射率光纤准直器的光 轴呈夹角3， 3角的具体数值由分下/插入光波在梯度折射率光纤准直器 中的传播轨迹决定， 一个特定量值的9角对应于两个波长的分下或者插 入，反射镜反射表面逆时针旋转^角与光轴重合时，完成一个波长的分 下或者插入功能，反射镜反射表面顺时针旋转S角与光轴重合时，完成 第二个波长的分下或者插入功能。本技术提出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，所述多端口同时分下或插入的可重配置光学分插复用器，所 有工作端口位于同一侧。采用分立式的多层介质薄膜滤波器、反射镜和 梯度折射率光纤准直器实现波长的分插滤波。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，并实现单个器件一次分下或者插入多个波长的功能。图1 给出了本技术一种两端口同时分下或插入的可重配置光学分插复 用器的结构示意图。本技术的有益效果主要表现在1、是一种可重配置的光学分 插复用器，可用于动态光纤通信网络；2、使用单个器件实现多个波长 的分下或者插入，且输入、输出、分下/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/插入端口均位于同一侧，不仅增 强了器件的功能，还减小了器件结构尺寸；4、采用单片机控制步进电机，进而控制滤波反射模块旋转的技术方案，实现分插复用的可重配置 功能，具有器件体积小、配置灵活、鲁棒性的优点。 附图说明图1是本技术两端口同时分下或插入的可重配本文档来自技高网...

【技术保护点】
多端口同时分下或插入的可重配置光学分插复用器，其特征在于：其端口均位于器件的同一侧，由一根输入光纤、一根输出光纤和Ｎ根分下／插入光纤、光纤紧固件、梯度折射率光纤准直器、滤波反射模块、单片机控制模块组成，所述用于输入、输出和分下／插入的光纤固定于光纤紧固件上，与端口相连；所述光纤紧固件为一机械圆盘，用于固定光纤；所述梯度折射率光纤准直器是一个折射率非均匀分布的光纤器件，用于将直通、分下和插入信号引导到各自对应的光纤；所述滤波反射模块为一精密机械圆盘，圆盘上沿中心对称布置Ｎ个滤波反射单元，所述的滤波反射单元由一个滤波器和一个能对其所滤出波长高效反射的反射镜组成；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。

【技术特征摘要】

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