光纖濾波器裝置及其制造方法

專利名稱：光纖濾波器裝置及其制造方法
技術領域：
本發明涉及光纖濾波器領域。更具體地說，本發明涉及一種光纖濾波器裝置及其 制造方法。
背景技術：
隨著光纖到戶或光纖到駐地(Fiber To The X, FTTx)的商用化來臨，對局端與 用戶端光纖鏈路健康度的實時監測成為迫切需要。現有FTTx監測系統使用光時域反射儀 (Optical Time Domain Reflectometer, 0TDR)技術，由于占絕對優勢的 TDM-PON 架構中使 用光功率分支器件(Optical Power Splitter)連接多個用戶，這樣OTDR所獲得的測試結 果是多個用戶鏈路的合成，并不能獲知某一個特定用戶與局端的互聯情況，然而對于實際 應用來說，必須獲知每個用戶與局端之間的鏈路清晰的監測圖樣。目前，可供選擇采用的技術之一為在用戶端插接光纖布拉格光柵(Fiber Brag Grating, FBG)，由于FBG具有本征的超窄帶反射光譜特性( 0. 5nmi3dB)，但是應用在 FTTx系統中的OTDR監測系統需要更為寬松的反射光譜特性以便放松OTDR的激光器中心波 長的偏差或漂移(20nm)，盡管技術上來講，可以采用啁啾的辦法來增寬FBG的反射光譜寬 度，但是成本非常高昂，并且隨著反射光譜增寬其總體光學性能因之明顯下降。制作光纖布拉格光柵的常用方法有雙光束干涉法和相位掩模板，雙光束干涉法主 要適用于研究目的，不適合于商用的批量生產；相位掩模板則在其結構形成后，制作過程相 對簡單易控，適用于商用批量生產。但是，由于單個相位掩模板制作的FBG具有本征的超窄 帶反射光譜特性( 0. 5nmi3dB)，因此常采用多個相位掩模板或者非周期相位掩模板來實 現啁啾FBG來增寬FBG的反射光譜寬度，但是特制可制作20nm反射光譜的相位掩模板極端 昂貴，因此，該方法制作的啁啾FBG成本非常高昂，鑒于FTTx對成本的敏感性來說，所以啁 啾FBG不是一個良好的選擇，并且隨著反射光譜增寬其總體光學性能因之明顯下降。因而，需要提供一種反射光譜寬、反射隔離度高且成本相對低廉的光纖濾波裝置 來從光纖的光信號中提取OTDR所需的檢測信號。

發明內容
鑒于此，本發明的目的旨在解決現有技術中存在的上述問題和缺陷的至少一個方本發明的目的在于提供一種光纖濾波器裝置及其制造方法，其通過光學濾波組件 和光纖頭組件針對不同的頻譜將入射光進行分離，并將具有寬頻譜、高反射率和高反射隔 離度的光反射回入射光纖，以提供OTDR所需的檢測信號。本發明的目的進一步在于提供一種光纖濾波器裝置及其制造方法，其通過結構和 光路的合理配置實現了對入射光的多次反射，以提高反射隔離度，從而能夠利用常規反射 隔離度的光學濾波裝置實現很高的反射隔離度效果，而節省了成本。根據本發明的一個方面，其提供一種光纖濾波器裝置，包括
聚焦準直組件；包括至少一個光學濾波元件的光學濾波組件，所述光學濾波組件允許第一波長范 圍的光透射通過，而允許第二波長范圍的光被反射；以及第一和第二光纖頭組件，所述第一 光纖頭組件設置有第一光纖，所述第二光纖頭組件設置有第二光纖，所述第一光纖具有設 置在所述第一光纖頭組件中的用于入射和出射光的端口，從所述第一光纖入射的光透射通 過所述光學濾波組件的部分從所述第二光纖射出所述光纖濾波器裝置，而從所述第一光纖 入射的光被所述光學濾波組件反射的部分從所述第一光纖射出所述光纖濾波器裝置。優選地，所述光學濾波組件包括多于一個光學濾波元件，所述多于一個光學濾波 元件具有相同的濾波特性，或者它們的中心波長之間偏置大約0. 3nm。優選地，所述光學濾波組件還包括套管，其中所述聚焦準直組件、所述光學濾波組 件、所述第一和第二光纖頭組件分別地或組合地容納在所述套管中。優選地，所述光纖濾波器裝置還包括外殼，所述套管被容裝并固定于所述外殼中。優選地，所述光學濾波組件利用所述光學濾波元件對從所述第一光纖入射的光進 行多于一次的反射。具體地，所述光學濾波組件利用所述光學濾波元件對從所述第一光纖入射的光共 進行三次反射。在一個實施例中，所述光學濾波組件包括第一光學濾波元件和第二光學濾波元 件，對從所述第一光纖入射的光進行多于一次的反射在所述第一光學濾波元件和第二光學 濾波元件之間進行。優選地，所述第一光纖頭組件設置有反饋光纖，所述反饋光纖的一端接收從所述 第一光纖入射到所述第一光學濾波元件上被反射的反射光，所述第二光學濾波元件位于所 述反饋光纖的另一端，用于將入射到所述反饋光纖中的反射光再次反射回所述第一光學濾 波元件。具體地，所述第二光學濾波元件被附著或直接鍍膜到所述反饋光纖的端面上。優選地，所述第二光學濾波元件位于所述第一光纖頭組件和聚焦準直組件之間的 間隙中，并用于接收從所述第一光學濾波元件反射的光并將其反射回所述第一光學濾波元 件。具體地，所述第二光學濾波元件附著于所述第一光纖頭組件或聚焦準直組件的端 面上。優選地，所述第一光纖頭組件還設置有回送光纖，所述回送光纖具有第一端口和 第二端口，所述回送光纖的第一端口用于接收從所述第一光纖入射到所述光學濾波組件中 的一光學濾波元件上被反射的反射光，第二端口用于將進入所述回送光纖的第一端口的光 回送到所述光學濾波元件以進行第二次反射，所述回送光纖還配置成由所述第二端口接收 經過第二次反射的反射光并通過所述第一端口再次回送至所述光學濾波元件以進行第三 次反射。具體地，回送光纖的第一和第二端口和第一光纖的端口在朝向所述光學濾波元件 的方向上并排設置，且第二端口位于三者的中間。根據本發明的另一個方面，其提供一種用于制造光纖濾波器裝置的制造方法，包 括步驟
(a)將包括光學濾波元件的光學濾波組件與聚焦準直組件一起裝配在套管中以形 成第一組件，所述光學濾波組件允許第一波長范圍的光透射通過，而允許第二波長范圍的 光被反射；(b)將設置有第一光纖的第一光纖頭組件裝入所述套管，并與所述第一組件進行 光路調整，以使從所述第一光纖入射的光被所述光學濾波組件反射的部分從所述第一光纖 射出，所述第一光纖具有設置在所述第一光纖頭組件中的用于入射和出射光的端口 ；(c)將所述第一光纖頭組件與所述第一組件進行固化，以形成第二組件；(d)將設置有第二光纖的第二光纖頭組件裝入所述套管，并與所述第二組件進行 光路調整，以使從所述第一光纖入射的光透射通過所述光學濾波組件的部分從所述第二光 纖射出；和(e)將所述第二光纖頭組件與所述第二組件進行固化。優選地，所述方法還包括(f)提供外殼，并將所述外殼與套管兩端以及所述第一和第二光纖頭組件的外側 進行固化。優選地，步驟(b)還包括進行光路調整，以使得從所述第一光纖入射的光經所述第二光學濾波元件被反射 出所述第一光纖的功率最大。優選地，步驟(d)還包括進行光路調整，以使得透射通過所述第一光學濾波元件從所述第二光纖出射的光 的耦合效率最高。優選地，所述光學濾波組件利用所述光學濾波元件對從所述第一光纖入射的光進 行多于一次的反射。具體地，所述光學濾波組件利用所述光學濾波元件對從所述第一光纖入射的光共 進行三次反射。優選地，所述光學濾波組件包括多于一個光學濾波元件，所述多于一個光學濾波 元件具有相同的濾波特性，或者它們的中心波長之間偏置大約0. 3nm。在一個實施例中，所述光學濾波組件包括第一光學濾波元件和第二光學濾波元 件，對從所述第一光纖入射的光進行多于一次的反射在所述第一光學濾波元件和第二光學 濾波元件之間進行。優選地，所述第二光學濾波元件位于所述第一光纖頭組件和聚焦準直組件之間的 間隙中，并用于接收從所述第一光學濾波元件反射的光并將其反射回所述第一光學濾波元 件。具體地，所述第二光學濾波元件附著于所述第一光纖頭組件或聚焦準直組件的端 面上。優選地，所述第一光纖頭組件設置有反饋光纖，所述反饋光纖的一端接收從所述 第一光纖入射到所述第一光學濾波元件上被反射的反射光，所述第二光學濾波元件位于所 述反饋光纖的另一端，用于將入射到所述反饋光纖中的反射光再次反射回所述第一光學濾 波元件。具體地，所述第二光學濾波元件被附著或直接鍍膜到所述反饋光纖的端面上。
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優選地，所述第一光纖頭組件還設置有回送光纖，所述回送光纖具有第一端口和 第二端口，所述回送光纖的第一端口用于接收從所述第一光纖入射到所述光學濾波組件中 的一光學濾波元件上被反射的反射光，第二端口用于將進入所述回送光纖的第一端口的光 回送到所述光學濾波元件以進行第二次反射，所述回送光纖還配置成由所述第二端口接收 經過第二次反射的反射光并通過所述第一端口再次回送至所述光學濾波元件以進行第三 次反射。具體地，回送光纖的第一和第二端口和第一光纖的端口在朝向所述光學濾波元件 的方向上并排設置，且第二端口位于三者的中間。本發明中上述技術方案中的任一個方面至少具有下述優點和有益效果通過相對簡單的光學濾波組件結構來替代成本高昂的啁啾光纖布拉格光柵，而實 現對OTDR所需的檢測信號的提取，能夠緩解光譜帶寬要求的限制，從而在更大的光譜寬度 上獲得更好的光學性能。并且與現有技術相比，其還具有制造工藝易控、成本低、可靠性高 的優勢。本發明的技術方案的優勢進一步在于，采用反饋式微光學的設計結構，通過使得 光在根據本發明的光纖濾波器裝置中的多于一次的反射，來實現以低成本的較低反射隔離 度的薄膜濾波片獲得極高的反射隔離度、高回波損耗及良好的反射率。


下面參照附圖對根據本發明實施方式的光纖濾波器的制造方法和裝置進行說明， 其中圖1是根據本發明的第一實施方式的光纖濾波器的結構的截面示意圖；圖2A是根據本發明的具有反饋光纖和第二光學濾波元件的光纖濾波器的結構的 截面示意圖；圖2B是圖2A中的光纖濾波器結構中的光路示意圖；圖2C和2D分別示出圖2A中的光纖濾波器結構中的第二光纖和反饋光纖的兩種 排列方式；圖3A是根據本發明的第二光學濾波元件設置在第一光纖頭組件的端面上的光纖 濾波器的結構的截面示意圖；圖3B是根據本發明的第二光學濾波元件設置在聚焦準直組件的端面上的光纖濾 波器的結構的截面示意圖；圖3C和3D分別是圖3A和圖3B中的光纖濾波器的結構中的光路示意圖；圖4A是根據本發明的具有回送光纖的光纖濾波器的結構的截面示意圖；圖4B是圖4A中的光纖濾波器結構中的光路示意圖；以及圖4C和4D分別示出圖4A中的光纖濾波器結構中的第二光纖和回送光纖的兩個 端口的兩種排列方式。
具體實施例方式下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。在說明 書中，相同或相似的附圖標號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發明實施方式的說明旨在對本發明的總體發明構思進行解釋，而不應當理解為對本發明的一種限制。附圖1表示了一種光纖濾波器裝置的結構。參見圖1，根據本發明一種實施方式的 光纖濾波器裝置100，包括設置有第一光纖2的第一光纖頭組件1、聚焦準直組件3a、3b、 光學濾波組件、設置有第二光纖7的第二光纖頭組件4。如圖1所示，該光纖濾波器裝置100 還包括用于容納第一光纖頭組件1、聚焦準直組件3a、3b、光學濾波組件和第二光纖頭組件 4的套管6、粘合物8和外殼9，其中套管6被容裝并固定于所述外殼9中，而粘合物8，例如 環氧膠，用于對第一光纖2和第二光纖7相對于套管6和外殼9附加地粘結和固定。在圖1中，光學濾波組件僅包含了一個光學濾波元件，即薄膜濾波片5。光從第一 光纖2入射，在由聚焦準直組件(例如自聚焦透鏡)3a準直后照射到薄膜濾波片5上，由光 線alOl和al02表示。薄膜濾波片5允許第一波長范圍(λ la，Alb)的光透射通過，而使第 二波長范圍(X2a，X2b)的光被反射。光透射通過薄膜濾波片5的部分由光線al03和al04 表示，在被聚焦準直組件(例如自聚焦透鏡)3b聚焦后，從第二光纖7射出所述光纖濾波器 裝置。而光被薄膜濾波片5反射的部分由光線blOl和bl02表示(光線blOl和bl02(方 向用實心箭頭表示)分別表示與光線alOl和al02(方向用非封閉箭頭表示)遵循相同光 路但方向相反的光線，下同)，沿原路返回到第一光纖2。被反射回第一光纖2的具有波長 范圍U2a，A2b)的光則作為提供給OTDR的檢測光信號。在另一種實施方式中，光學濾波組件可以包括多于一個光學濾波元件，所述光學 濾波元件具有相同的濾波特性，或者它們的中心波長之間偏置大約0. 3nm，其用于將從第一 光纖2入射的光進行多次反射，通過多次反射能夠提高反射隔離度，例如光在經過一自身 反射隔離度為HdB的常規薄膜濾波片的三次反射之后，反射隔離度可以達到40dB以上。例如，光學濾波組件可以包括第一光學濾波元件和第二光學濾波元件，可以在所 述第一光學濾波元件和第二光學濾波元件之間對從所述第一光纖2入射的光進行多于一 次的反射。具體地，圖2A示出根據本發明的第二個實施例的光纖濾波器裝置200的結構。與 圖1所示的實施例相比，圖2A示出的結構進一步包括一個與薄膜濾波片5濾波特性相同 的第二薄膜濾波片15，以及設置在第一光纖組件1中的反饋光纖16，而且第一光纖2的位 置也發生了變化。借助于示出圖2A中的結構的光路的圖2B，可以清楚地看出，第一光纖2 和反饋光纖16平行布置，且反饋光纖16具有朝向薄膜濾波片5的第一端口 16a和遠離薄 膜濾波片5的第二端口 16b，第一光纖2和反饋光纖16配置成使得從第一光纖2入射的光 (由光線a201，a202表示)在被薄膜濾波片5反射之后不再像圖1所示的結構那樣直接地 返回到第一光纖2，而是被反射到反饋光纖16的第一端口 16a (由光線a205，a206表示)， 并從所述第一端口 16a進入到反饋光纖16中，到達反饋光纖16的第二端口 16b，在第二端 口 16b的端面上設置有第二薄膜濾波片15，其與薄膜濾波片5大致平行(可視光路誤差調 整的需要略有傾斜)使得其可將到達第二端口 16b的光沿原路反射回薄膜濾波片5 (由光 線b205，b206表示)，根據光路可逆原理，被反射回薄膜濾波片5的光被薄膜濾波片5再次 沿光線b201、b202所示的方向原路反射回第一光纖2，作為光信號提供給0TDR。也就是，光 在從第一光纖2入射到光纖濾波器裝置200再返回到第一光纖2的過程中被濾波特性相同 的薄膜濾波片反射了三次，從而有效地提高了反射隔離度。而透射通過薄膜濾波片5的光 依然沿著光線a203、a204所示的方向從第二光纖7射出所述光纖濾波器裝置。
在上述第二個實施例中，第二薄膜濾波片15可以被附著或直接鍍膜到所述反饋 光纖16的第二端口 16b的端面上。圖2C和圖2D示出了第一光纖2和反饋光纖16的兩種排列方式。即在豎直方向 上或在水平方向上排列。本領域普通技術人員應當理解，第一光纖2和反饋光纖16的排列 方式并不限于這兩種，在其它方向上的排列，只要能夠實現上述技術效果，就是可以的。第二薄膜濾波片不僅可以如圖2A所示設置在反饋光纖16的一端，還可以設置在 第一光纖頭組件1和聚焦準直組件3a之間的間隙中。在一種實施例中，如圖3A所示，與 圖2中的光纖濾波器裝置結構相比，圖3A中的結構沒有設置反饋光纖16，而是在第一光纖 頭組件1和聚焦準直組件3a之間的間隙中的第一光纖頭組件1的端面上提供一個楔形塊 26，而將第二薄膜濾波片25設置在所述楔形塊26朝向薄膜濾波片5的表面上。基于與圖 2A-2D所示結構相似的原理，如圖3A和3C所示，第一光纖2和楔形塊26配置成使得從第 一光纖2入射的光(由光線a301，a302表示)在被薄膜濾波片5反射之后被反射到楔形塊 26表面上的第二薄膜濾波片25 (由光線a305，a306表示)，所述第二薄膜濾波片25與薄膜 濾波片5大致平行(可視光路誤差調整的需要略有傾斜)使得其可將被反射到其上的光沿 原路反射回薄膜濾波片5 (由光線b305，b306表示)，根據光路可逆原理，被反射回薄膜濾 波片5的光被薄膜濾波片5再次沿光線b301、b302所示的方向原路反射回第一光纖2，作 為光信號提供給0TDR。也就是，光在從第一光纖2入射到光纖濾波器裝置300再返回到第 一光纖2的過程中被濾波特性相同的薄膜濾波片反射了三次，從而有效地提高了反射隔離 度。而透射通過薄膜濾波片5的光依然沿著光線a303、a304所示的方向從第二光纖7射出 所述光纖濾波器裝置。圖3B示出了與圖3A相類似的另一個實施例。與圖3A中的結構相比，圖3B中的 光纖濾波器裝置301僅僅是將設置在第一光纖頭組件1和聚焦準直組件3a之間的間隙中 楔形塊的位置從第一光纖頭組件1的端面移到了聚焦準直組件3a的端面上。在圖3B中， 第二薄膜濾波片35被設置在聚焦準直組件3a的端面上的楔形塊27的遠離薄膜濾波片5 的一側表面上。其光路和反射過程與圖3A所示的結構幾乎完全相同，但由于第二薄膜濾波 片35位于楔形塊27的遠離薄膜濾波片5的一側表面上，所以在光在薄膜濾波片5和第二 薄膜濾波片35之間被反射時，光必須透射通過楔形塊27，因而楔形塊27必須對于第二波長 范圍(X2a，A2b)的光是透明的。而對于圖3A中的楔形塊26則無此限制。應當理解，盡管上述實施例中楔形塊和第二薄膜濾波片位于第一光纖頭組件或聚 焦準直組件的端面上，但是本領域普通技術人員應當理解，第二薄膜濾波片及其承載裝置 也可以不位于兩者的端面上，根據相同或類似的原理，將第二薄膜濾波片設置在第一光纖 頭組件和聚焦準直組件之間的間隙中而實現與上述實施例相同的功能的其它方式也包含 在本發明的范圍內。除去上述圖2A-圖3D所示的采用多個光學濾波元件對從第一光纖2入射的光進 行多于一次的反射濾波的實施例之外，對于從第一光纖2入射的光進行多次反射也可以通 過一個光學濾波元件來實現。圖4A-4D示出了采用回送光纖和單個光學濾波元件來實現對從第一光纖2入射的 光進行多于一次的反射濾波的實施例。與圖1所示的實施方式相比，圖4A所示的實施例并 沒有增加光學濾波元件，而是在第一光纖頭組件1中設置了回送光纖36。回送光纖36具有
10第一端口 36a和第二端口 36b，回送光纖36具有第一端口 36a和第二端口 36b 并與第 一光纖2設置在光纖頭組件1中的端口并排設置，且第一端口 36a和第二端口 36b都朝向 薄膜濾波片5。如圖4B所示，回送光纖36和第一光纖2配置成使得從第一光纖2入射的光 (由光線a401，a402表示)在被薄膜濾波片5反射之后被反射到回送光纖36的第一端口 36a (由光線a405，a406表示)，被回送光纖36的第一端口 36a接收的光被回送至第二端口 36b，并通過第二端口 36b回送至薄膜濾波片5 (由光線a407，a408表示)，根據光路可逆原 理，被反射回薄膜濾波片5的光被薄膜濾波片5再次沿光線b407、b408所示的方向原路反 射回回送光纖36的第二端口 36b (由光線b407，b408表示)，再被回送至回送光纖36的第 一端口 36a (由光線b405，b406表示)，而后被反射到薄膜濾波片5回第一光纖2 (由光線 b401，b402表示)，作為光信號提供給0TDR。也就是，光在從第一光纖2入射到光纖濾波器 裝置400再返回到第一光纖2的過程中被同一薄膜濾波片5反射了三次，從而有效地提高 了反射隔離度。而透射通過薄膜濾波片5的光依然沿著光線a403、a404所示的方向從第二 光纖7射出所述光纖濾波器裝置。圖4C和4D示出了用于實現上述光路的第一光纖2和回送光纖36的兩個端口的布 置示例。第一光纖2的端口和回送光纖36的第一和第二端口 36a和36b可以在朝向薄膜 濾波片5的方向上并排設置，且第二端口 36b位于三者的中間，它們可以在豎直方向上或水 平方向上排列成近似一條直線，所述布置或稱為直線排列的三孔光纖頭。本領域普通技術 人員應當理解，第二光纖2的端口和回送光纖36的兩個端口的排列方式并不限于這兩種， 在其它方向上的排列，只要能夠實現上述技術效果，即涵蓋在本發明的構思之內。盡管上述實施例僅采用一個或兩個光學濾波元件來實現對從第一光纖2入射的 光的多于一次的反射，但是，應當理解，根據相同或類似的原理，以疊加的方式采用更多的 光學濾波元件對從第一光纖2入射的光進行多于一次的反射，可能夠實現對返回到第一光 纖2中的光的反射隔離度的提高。這些方案也包含在本發明的范圍內。本領域普通技術人員應當理解，盡管本實施方式中示出光纖濾波器裝置具有套 管、外殼和粘合物的結構，但是本發明并不限于此，本領域中的任何能夠實現對光纖頭組 件、聚焦準直組件和光學濾波組件進行固定和保持的結構都屬于本發明的范圍。同樣，光學 濾波組件也不僅限于薄膜濾波片。例如，雖然在圖1所示的實施例中，聚焦準直組件3a、3b、光學濾波組件、第一和第 二光纖頭組件1、4組合地一起容納在所述套管6中。但是，本發明并不僅限于此，例如根據 制造工藝的要求，聚焦準直組件3a、3b、光學濾波組件、第一和第二光纖頭組件1、4可以分 別地或其中的一個或數個組合起來容納在一個或多個套管6中。在上述實施方式中，光纖頭組件與相鄰的聚焦準直組件之間存在間隙，以方便對 光路進行調整。在所述間隙兩側的光纖頭組件與相鄰的聚焦準直組件的端面可以與入射光 方向垂直，也可以與該方向成小的傾斜角(例如小于10度)，以提高耦合效率，降低損耗。在本發明的上述實施例中，聚焦準直組件優選為節距0. 2 0. 249的自聚焦透鏡。本發明還提供一種用于制造光纖濾波器裝置的制造方法。以如圖1所示的光纖濾 波器裝置100為例，首先，將薄膜濾波片5與聚焦準直組件3a、3b —起裝配在套管中以形 成第一組件，該組件中薄膜濾波片5與聚焦準直組件3a、3b和套管可以通過光學膠等粘合 劑固化，或以其它方式結合。之后，將設置有第一光纖的第一光纖頭組件裝入所述套管，并與所述第一組件進行光路調整，以使從所述第一光纖入射的光被所述薄膜濾波片5反射的 部分從所述第一光纖出射。再將所述第一光纖頭組件與所述第一組件進行固化，以形成第 二組件。將設置有第二光纖的第二光纖頭組件裝入所述套管，并與所述第二組件進行光路 調整，以使從所述第一光纖入射的光透射通過所述光學濾波組件的部分從所述第二光纖出 射，最后將所述第二光纖頭組件與所述第二組件進行固化，形成光纖濾波器裝置100。所述方法還可以包括提供外殼9，并將所述外殼9與套管6兩端以及所述第一和 第二光纖頭組件1、4的外側進行固化，從而提高光纖濾波器裝置100的防止被外界環境腐 蝕侵害的性能。在對第一光纖頭組件1和第一組件進行光路調整時，可以使得從所述第一光纖2 入射的光經所述第二光學濾波元件被反射出所述第一光纖的功率最大。在對第二光纖頭組 件和第二組件進行光路調整時，可以使得透射通過所述第一光學濾波元件從所述第二光纖 出射的光的耦合效率最高。為了提高傳輸效率，可以對拋光好的光纖頭端面作增透鍍膜處理。對于光纖濾波 器裝置的其它的實施例200、300、301和400的制造，只需要在上述制造光纖濾波器裝置100 的基礎上增加相應的步驟即可。比如，對于光纖濾波器裝置200，其需要在上述所有步驟之 前制備兩光纖混合式光纖頭組件，其中一根光纖為普通光纖，另一根為附有薄膜濾波片的 光纖。而對于光纖濾波器裝置300和301則要在第一光纖頭組件1與聚焦準直組件3a裝 配之前在第一光纖頭組件1或聚焦準直組件3a的端面上設置楔形塊26或27，在所述楔形 塊26或27的一側表面上分別附著第二薄膜濾波片25和35。而對于光纖濾波器裝置400， 則需要事先制備三孔混合式光纖頭組件，例如可選結構為直線排列的三孔光纖頭，選擇其 中相鄰兩孔由一根光纖連通而成，另外邊上的一孔由獨立的一根光纖占據。雖然本發明總體構思的一些實施例已被顯示和說明，本領域普通技術人員將理 解，在不背離本總體發明構思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發明的 范圍以權利要求和它們的等同物限定
權利要求
一種光纖濾波器裝置，包括聚焦準直組件；包括至少一個光學濾波元件的光學濾波組件，所述光學濾波組件允許第一波長范圍的光透射通過，而允許第二波長范圍的光被反射；以及第一和第二光纖頭組件，所述第一光纖頭組件設置有第一光纖，所述第二光纖頭組件設置有第二光纖，所述第一光纖具有設置在所述第一光纖頭組件中的用于入射和出射光的端口，從所述第一光纖入射的光透射通過所述光學濾波組件的部分從所述第二光纖射出所述光纖濾波器裝置，而從所述第一光纖入射的光被所述光學濾波組件反射的部分從所述第一光纖射出所述光纖濾波器裝置。
2.根據權利要求1所述的光纖濾波器裝置，其中所述光學濾波組件包括多于一個光學濾波元件，所述多于一個光學濾波元件具有相同 的濾波特性，或者它們之間的中心波長偏置大約0. 3nm。
3.根據權利要求1或2所述的光纖濾波器裝置，還包括套管，其中所述聚焦準直組件、所述光學濾波組件、所述第一和第二光纖頭組件分別地 或組合地容納在所述套管中。
4.根據權利要求1或2所述的光纖濾波器裝置，還包括外殼，所述套管被容裝并固定于所述外殼中。
5.根據權利要求1或2所述的光纖濾波器裝置，其中所述光學濾波組件利用所述光學濾波元件對從所述第一光纖入射的光進行多于一次 的反射。
6.根據權利要求5所述的光纖濾波器裝置，其中所述光學濾波組件利用所述光學濾波元件對從所述第一光纖入射的光共進行三次反射。
7.根據權利要求5所述的光纖濾波器裝置，其中所述光學濾波組件包括第一光學濾波元件和第二光學濾波元件，對從所述第一光纖入 射的光進行多于一次的反射在所述第一光學濾波元件和第二光學濾波元件之間進行。
8.根據權利要求7所述的光纖濾波器裝置，其中所述第一光纖頭組件設置有反饋光纖，所述反饋光纖的一端接收從所述第一光纖入射 到所述第一光學濾波元件上被反射的反射光，所述第二光學濾波元件位于所述反饋光纖的 另一端，用于將入射到所述反饋光纖中的反射光再次反射回所述第一光學濾波元件。
9.根據權利要求8所述的光纖濾波器裝置，其中所述第二光學濾波元件被附著或直接鍍膜到所述反饋光纖的端面上。
10.根據權利要求7所述的光纖濾波器裝置，其中所述第二光學濾波元件位于所述第一光纖頭組件和聚焦準直組件之間的間隙中，并用 于接收從所述第一光學濾波元件反射的光并將其反射回所述第一光學濾波元件。
11.根據權利要求10所述的光纖濾波器裝置，其中所述第二光學濾波元件附著于所述第一光纖頭組件或聚焦準直組件的端面上。
12.根據權利要求5所述的光纖濾波器裝置，其中所述第一光纖頭組件還設置有回送光纖，所述回送光纖具有第一端口和第二端口，所2述回送光纖的第一端口用于接收從所述第一光纖入射到所述光學濾波組件中的一光學濾 波元件上被反射的反射光，第二端口用于將進入所述回送光纖的第一端口的光回送到所述 光學濾波元件以進行第二次反射，所述回送光纖還配置成由所述第二端口接收經過第二次 反射的反射光并通過所述第一端口再次回送至所述光學濾波元件以進行第三次反射。
13.根據權利要求12所述的光纖濾波器裝置，其中回送光纖的第一和第二端口和第一光纖的端口在朝向所述光學濾波元件的方向上并 排設置，且第二端口位于三者的中間。
14.一種用于制造光纖濾波器裝置的制造方法，包括步驟(a)將包括光學濾波元件的光學濾波組件與聚焦準直組件一起裝配在套管中以形成第 一組件，所述光學濾波組件允許第一波長范圍的光透射通過，而允許第二波長范圍的光被 反射；(b)將設置有第一光纖的第一光纖頭組件裝入所述套管，并與所述第一組件進行光路 調整，以使從所述第一光纖入射的光被所述光學濾波組件反射的部分從所述第一光纖射 出，所述第一光纖具有設置在所述第一光纖頭組件中的用于入射和出射光的端口 ；(c)將所述第一光纖頭組件與所述第一組件進行固化，以形成第二組件；(d)將設置有第二光纖的第二光纖頭組件裝入所述套管，并與所述第二組件進行光路 調整，以使從所述第一光纖入射的光透射通過所述光學濾波組件的部分從所述第二光纖射 出；和(e)將所述第二光纖頭組件與所述第二組件進行固化。
15.根據權利要求14所述的方法，還包括(f)提供外殼，并將所述外殼與套管兩端以及所述第一和第二光纖頭組件的外側進行 固化。
16.根據權利要求14或15所述的方法，其中步驟(b)還包括進行光路調整，以使得從所述第一光纖入射的光經所述光學濾波元件被反射出所述第 一光纖的功率最大。
17.根據權利要求14或15所述的方法，其中步驟(d)還包括進行光路調整，以使得透射通過所述光學濾波元件從所述第二光纖出射的光的耦合效 率最聞。
18.根據權利要求14或15所述的方法，其中所述光學濾波組件利用所述光學濾波元件對從所述第一光纖入射的光進行多于一次 的反射。
19.根據權利要求18所述的方法，其中所述光學濾波組件利用所述光學濾波元件對從所述第一光纖入射的光共進行三次反射。
20.根據權利要求14或15所述的方法，其中所述光學濾波組件包括多于一個光學濾波元件，所述多于一個光學濾波元件具有相同 的濾波特性，或者它們的中心波長之間偏置大約0. 3nm。
21.根據權利要求20所述的方法，其中所述光學濾波組件包括第一光學濾波元件和第二光學濾波元件，對從所述第一光纖入射的光進行多于一次的反射在所述第一光學濾波元件和第二光學濾波元件之間進行。
22.根據權利要求21所述的方法，其中所述第二光學濾波元件位于所述第一光纖頭組件和聚焦準直組件之間的間隙中，并用 于接收從所述第一光學濾波元件反射的光并將其反射回所述第一光學濾波元件。
23.根據權利要求22所述的方法，其中所述第二光學濾波元件附著于所述第一光纖頭組件或聚焦準直組件的端面上。
24.根據權利要求21所述的方法，其中所述第一光纖頭組件設置有反饋光纖，所述反饋光纖的一端接收從所述第一光纖入射 到所述第一光學濾波元件上被反射的反射光，所述第二光學濾波元件位于所述反饋光纖的 另一端，用于將入射到所述反饋光纖中的反射光再次反射回所述第一光學濾波元件。
25.根據權利要求24所述的方法，其中所述第二光學濾波元件被附著或直接鍍膜到所述反饋光纖的端面上。
26.根據權利要求18所述的方法，其中所述第一光纖頭組件還設置有回送光纖，所述回送光纖具有第一端口和第二端口，所 述回送光纖的第一端口用于接收從所述第一光纖入射到所述光學濾波組件中的一光學濾 波元件上被反射的反射光，第二端口用于將進入所述回送光纖的第一端口的光回送到所述 光學濾波元件以進行第二次反射，所述回送光纖還配置成由所述第二端口接收經過第二次 反射的反射光并通過所述第一端口再次回送至所述光學濾波元件以進行第三次反射。
27.根據權利要求26所述的光纖濾波器裝置，其中回送光纖的第一和第二端口和第一光纖的端口在朝向所述光學濾波元件的方向上并 排設置，且第二端口位于三者的中間。
全文摘要
本發明公開了一種光纖濾波器裝置及其制造方法。所述光纖濾波器裝置包括聚焦準直組件；包括至少一個光學濾波元件的光學濾波組件，所述光學濾波組件允許第一波長范圍的光透射通過，而允許第二波長范圍的光被反射；以及第一和第二光纖頭組件，所述第一光纖頭組件設置有第一光纖，所述第二光纖頭組件設置有第二光纖，從所述第一光纖入射的光透射通過所述光學濾波組件的部分從所述第二光纖射出所述光纖濾波器裝置，而從所述第一光纖入射的光被所述光學濾波組件反射的部分從所述第一光纖射出所述光纖濾波器裝置。通過采用上述光纖濾波器裝置，能夠在更大的光譜寬度上獲得更好的光學性能，并且還具有制造工藝易控、成本低、可靠性高的優勢。
文檔編號G02B6/34GK101900855SQ200910052290
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者童朝陽 申請人:泰科電子(上海)有限公司