波分复用器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种波分复用器。波分复用器沿光路传输方向包括输入准直透镜、平板光波导和输出聚焦透镜，平板光波导的至少一侧表面设置有超表面结构，其中，输入准直透镜用于将复合光传输至平板光波导中，经平板光波导的衍射传输，将复合光分成多种波长的光，多种波长的光以不同角度由平板光波导出射，输出聚焦透镜用于接收由平板光波导出射的多种波长的光。本实用新型专利技术解决了现有技术中的波分复用器存在插损大的问题。存在插损大的问题。存在插损大的问题。

【技术实现步骤摘要】
波分复用器


[0001]本技术涉及光通信设备
，具体而言，涉及一种波分复用器。

技术介绍

[0002]波分复用器(Wavelength Division Multiplexer，简称WDM)是光通信系统中的常用关键器件，能够将不同波长的光信号传输到光纤中，目的是提高了单根光纤所承载的通信数据量，节省了光纤资源，常常会在数据发送端和数据接收端使用。
[0003]现有的波分复用器一般包括三种类型，第一种为基于薄膜滤光片的波分复用器，第二种是波分复用器，第三种是基于传统衍射光栅的波分复用器。目前这三种波分复用器方案都存在一些缺陷：
[0004]基于薄膜滤光片的波分复用器由多个薄膜滤光片组成，受限于窄带滤波片对光的入射角度的高要求和居高不下的插损，滤波片是数量越多，其整体尺寸和插损就会越来越大，所以这种波分复用器很难集成较多的通道数量。
[0005]基于平板光波导的波分复用器利用了光栅，由于光栅的衍射特性，普遍存在插损大、对温度敏感的缺点。由于平板光波导中双折射效应的普遍存在，平板波导和反射光栅会出现偏振相关效应。当入射光偏振态随机变化时，反射式光栅的输出功率会发生波动变化，并降低信噪比从而增加误码率，在光纤通信系统中有较大的影响。
[0006]基于传统衍射光栅的波分复用器，由于光栅的衍射是在自由空间中进行，耦合到光纤中时存在耦合结构尺寸大且耦合插损大的问题。同时，传统的刻线光栅，一般由刻有大量平行等宽、等距狭缝(刻线)的平面玻璃或金属片构成，是对偏振敏感的，需要外加偏振转换元件对光场进行调制(如CN111965762A)，这使得光路整体更加复杂并且增加了成本。
[0007]也就是说，现有技术中的波分复用器存在插损大的问题。

技术实现思路

[0008]本技术的主要目的在于提供一种波分复用器，以解决现有技术中的波分复用器存在插损大的问题。
[0009]为了实现上述目的，本技术提供了一种波分复用器，沿光路传输方向包括输入准直透镜、平板光波导和输出聚焦透镜，平板光波导的至少一侧表面设置有超表面结构，其中，输入准直透镜用于将复合光传输至平板光波导中，经平板光波导的衍射传输，将复合光分成多种波长的光，多种波长的光以不同角度由平板光波导出射，输出聚焦透镜用于接收由平板光波导出射的多种波长的光。
[0010]进一步地，平板光波导为反射式平板光波导，此时，输入准直透镜和输出聚焦透镜位于反射式平板光波导的同一侧。
[0011]进一步地，平板光波导为透射式平板光波导，此时，输入准直透镜和输出聚焦透镜分别位于透射式平板光波导的不同侧。
[0012]进一步地，输入准直透镜为一个，输出聚焦透镜为多个，多个输出聚焦透镜呈阵列
排布且独立设置，多个输出聚焦透镜与多种波长的光一一对应。
[0013]进一步地，输入准直透镜为一个，输出聚焦透镜为多个，波分复用器还包括基底，多个输出聚焦透镜呈阵列排布在基底上。
[0014]进一步地，输入准直透镜为多个，输出聚焦透镜为多组，各组输出聚焦透镜均包括多个呈阵列设置的输出聚焦透镜，每一个输入准直透镜均对应一组输出聚焦透镜。
[0015]进一步地，多个输入准直透镜呈阵列设置。
[0016]进一步地，多个输入准直透镜独立设置，或者多个输入准直透镜集成在一个基底上。
[0017]进一步地，一组输出聚焦透镜中的多个输出聚焦透镜独立设置，或者一组输出聚焦透镜中的多个输出聚焦透镜集成在一个基底上。
[0018]进一步地，输出聚焦透镜为多个，多种波长的光中的至少两种波长的光共用一个输出聚焦透镜。
[0019]进一步地，输入准直透镜的表面为球面、非球面和超表面中的一种；和/或输出聚焦透镜的表面为球面、非球面和超表面中的一种。
[0020]进一步地，超表面包括多种纳米结构，不同种纳米结构的形状不同，纳米结构的形状与光斑形状对应。
[0021]应用本技术的技术方案，波分复用器沿光路传输方向包括输入准直透镜、平板光波导和输出聚焦透镜，平板光波导的至少一侧表面设置有超表面结构，其中，输入准直透镜用于将复合光传输至平板光波导中，经平板光波导的衍射传输，将复合光分成多种波长的光，多种波长的光以不同角度由平板光波导出射，输出聚焦透镜用于接收由平板光波导出射的多种波长的光。
[0022]平板光波导的至少一侧表面设置有超表面结构，通过设置超表面结构，使得平板光波导在对复合光进行衍射分光的过程中，在基本不损失通光效率的同时对光的偏振不敏感，还能达到与传统衍射光栅一致的色散度，从而实现对不同波长的分束和合束。使用具有超表面结构的平板光波导可以不对光场进行偏振转换，就能达到对光束进行分束或合束，实现波长的复用，实现了插损小的效果。
附图说明
[0023]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0024]图1示出了本技术的一个可选实施例的波分复用器的光路示意图；
[0025]图2示出了本技术的另一个可选实施例的波分复用器的光路示意图；
[0026]图3示出了本技术的波分复用器的输入准直透镜的光路示意图；
[0027]图4示出了本技术的波分复用器的输出聚焦透镜的光路示意图；
[0028]图5示出了不同波长的光斑的示意图；
[0029]图6示出了本技术的另一个可选实施例的波分复用器的光路示意图；
[0030]图7示出了本技术的一个可选实施例的波分复用器的平板光波导的示意图。
[0031]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0032]10、输入准直透镜；20、平板光波导；21、纳米柱；22、基底层；30、输出聚焦透镜。
具体实施方式
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0034]需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0035]在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本技术。
[0036]为了解决现有技术中的波分复用器存在插损大的问题，本技术提供了一种波分复用器。
[0037]如图1至图7所示，波分复用器沿光路传输方向包括输入准直透镜10、平板光波导20和输出聚焦透镜30，平板光波导20的至少一侧表面设置有超表面结构，其中，输入准直透镜10用于将复合光准直传输至进入平板光波导20中，经平板光波导20的衍射传输，将复合光分成多种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波分复用器，其特征在于，沿光路传输方向包括输入准直透镜(10)、平板光波导(20)和输出聚焦透镜(30)，所述平板光波导(20)的至少一侧表面设置有超表面结构，其中，所述输入准直透镜(10)用于将复合光传输至所述平板光波导(20)中，经所述平板光波导(20)的衍射传输，将所述复合光分成多种波长的光，所述多种波长的光以不同角度由所述平板光波导(20)出射，所述输出聚焦透镜(30)用于接收由所述平板光波导(20)出射的所述多种波长的光。2.根据权利要求1所述的波分复用器，其特征在于，所述平板光波导(20)为反射式平板光波导，此时，所述输入准直透镜(10)和所述输出聚焦透镜(30)位于所述反射式平板光波导的同一侧。3.根据权利要求1所述的波分复用器，其特征在于，所述平板光波导(20)为透射式平板光波导，此时，所述输入准直透镜(10)和所述输出聚焦透镜(30)分别位于所述透射式平板光波导的不同侧。4.根据权利要求1所述的波分复用器，其特征在于，所述输入准直透镜(10)为一个，所述输出聚焦透镜(30)为多个，多个所述输出聚焦透镜(30)呈阵列排布且独立设置，多个所述输出聚焦透镜(30)与所述多种波长的光一一对应。5.根据权利要求1所述的波分复用器，其特征在于，所述输入准直透镜(10)为一个，所述输出聚焦透镜(30)为多个，所述波分复用器还包括基底，多个所述输出聚焦透镜(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：马钊，孙磊，
申请(专利权)人：苏州山河光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：