專利名稱：混合結構的波分復用光合波器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及波分復用傳輸系統；具體地說，涉及波分復用傳輸系統與光分插復用傳輸系統的合波部分。
背景技術：
所謂波分復用(WDM)傳輸系統就是在一根光纖中利用不同的光波長相互獨立互不干擾的原理，來傳輸多路不同信源的信號，以達到擴展傳輸容量的目的。為了實現穩定的傳輸，就需要對各信道進行適當的頻道劃分，正如高速公路上的車道劃分一樣，使各條信道上跑的信號各自獨立，順利到達傳輸終點。同時還需約束各信道的信號光波長，使其足夠穩定，以避免串行到其它信道。而且在發送端還需利用合波器將由各自獨立光發送單元送來的各個信道的光信號整合到一根光纖中傳輸，而在接收端則以分波器將在一根光纖中傳輸的光信號分解開來，再傳輸到各自的光接收單元。由此可見合波器是WDM系統中十分重要的一個器件。
此前的合波器一般采用的是陣列光波導技術、薄膜光學濾波片技術或耦合器技術。陣列光波導技術為集成光學技術，它具有集成度高、插入損耗小、便于批量生產等優勢；薄膜光學濾波片技術則具有溫度穩定性好、插入損耗小、波長組合靈活等特色；耦合器技術則具有成本低廉、波長不相關的特點。
發明內容
本實用新型的目的是以較低的成本和適宜的插損，為WDM傳輸系統提供提供一種混合結構的波分復用光合波器。具體地說，就是綜合薄膜光學濾波片插入損耗小、波長組合靈活的特點，以及耦合器譜寬大，成本低的特點，用這兩種器件來構成混合結構的光合波器。
本實用新型的目的是這樣實現的在實際WDM系統應用中，由于摻鉺光纖放大器的特性，并不能隨意地制造出各種符合增益要求的光放大器成品。為工程器件的互換性，也不能在一個系統中配置各種不同增益的光放大器器件，所以光合波的小插損就并不是總會給設備帶來性能上的提高，通常情況下，還需要適當地在光合波器的上話端或合路輸出端增加一定的光衰減器來進行光功率匹配。而用耦合器技術來構建光合波器又存在插損過大，會給系統的光信噪比帶來負面影響。所以在提高系統性能與降低設備成本這對矛盾上，還存在有一定的挖掘潛力。本實用新型的主要思路就是在保證工程要求的器件插損技術指標的限制條件下，以光學薄膜濾光片和光耦合器相結合的技術方案，針對不同的光分插復用波數，以薄膜光學濾波片技術和光耦合器技術，結合各種可行的器件互聯方案，來實現光波分復用的合波，以降低設備成本，為光放大器提供適宜的光功率。
光合波器的具體實施原則，是在不限制合波波長通道組合關系的前提和一定的通道插入損耗限制的條件下，盡量以低成本的耦合器進行合波，當要求的合波通道數較多，僅用耦合器合波會帶來較大的通道插損時，則根據已合波的波道數選擇4跳0或4跳1、8跳1、8跳2等不同類型的多波長光學薄膜濾波片進行合波，或先用單波的光學薄膜濾波片進行合波再用耦合器進行合波，或者用這兩種方法的組合來降低插損，并控制成本。當采用以上方法后在合波序列中存在有缺波情況時，再以單波薄膜濾波片進行合波，將缺波補齊。
本實用新型具有以下優點和積極效果1)成本較目前主流的光合波技術方案的成本低得多。
2)插入損耗較純耦合器方案的插損小。
3)設計出的合波器插損與常用的光功率放大器的增益具有較好的匹配關系。
圖1.1-8波光合波方案一的組成圖；圖1.2-8波光合波方案二的組成圖；圖2.1-16波光合波方案一的組成圖；圖2.2-16波光合波方案二的組成圖；圖2.3-16波光合波方案三的組成圖；圖3.1-32波光合波方案一的組成圖；
圖3.2-32波光合波方案二的組成圖；圖3.3-32波光合波方案三的組成圖；圖4-40波光合波方案的組成圖；其中1-光學薄膜濾光片，簡稱濾光片；2-光耦合器，簡稱耦合器；3-級聯端；4-32波合波方案；5-8波合波方案。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例詳細說明。
如圖1.1所示，8波光合波器或為4個單通道濾光片1并聯，進入兩個并聯的耦合器2，再輸出給一個耦合器2組成。耦合器的分光比為均分光光，分光比的分光范圍為50∶50～45∶55。以后除特別說明，耦合器的分光比與上述相同。
如圖1.2所示，8波光合波器或為4個并聯的耦合器2輸出給2個并聯的耦合器2，再輸出給一個4跳0或4跳1的濾波片1組成。
如圖2.1所示，16波光合波器或為8個并聯的耦合器2輸出給4個并聯的耦合器2，再分別進入4個串聯4跳0濾波片1組成。
如圖2.2所示，16波光合波器或為6個并聯的耦合器2輸出給3個并聯的耦合器2，再分別進入3個串聯4跳0或4跳1的濾波片1，最后進入4個串聯的單通道濾波片1組成。
如圖2.3所示，16波光合波器或為8個并聯的濾波片1輸出給4個并聯的耦合器2，再分別進入2個并聯的耦合器2，最后以一個耦合器2合成。
如圖3.1所示，32波光合波器或為16個耦合器2并聯，進入到第二級的8個并聯的耦合器2，再輸出給4個并聯的4跳0或4跳1光濾波片1，再輸出給2個并聯的8跳1或8跳2的濾波片1，最后以一個耦合器2合成。
如圖3.2所示，32波光合波器或為16個并聯的濾波片1，輸出給8個并聯的耦合器2，再輸出給4個并聯的耦合器2，然后輸出給兩個并聯的8跳1或8跳2的濾波片1，最后以一個耦合器2合成。
如圖3.3所示，32波光合波器或為16個并聯的濾波片1，輸出給8個并聯的耦合器2，再輸出給4個并聯的4跳0或4跳1的濾波片1，然后輸出給2個并聯的耦合器2，最后以一個耦合器2合成。
如圖4所示，40波光合波器為一個上述的32波合波器，與一個上述的8波合波器，用一個耦合器2合并。
注意上述的單通道濾波片可以采用100GHz的濾波片，也可以采用200GHz的濾波片。
具體工作原理以圖2.1為例，第一級并聯的8個并聯的濾波片具有將某個特定波長的單個波分復用信號透射傳輸，而對其它波長信號反射傳輸的特性，這里將符合其透射波長的光信號作透射輸入，另一種波長的光信號由反射輸入，并使它們的輸出信號合并再一起，這樣每個濾波片的輸出信號就包含了兩個光信號。然后利用耦合器的寬帶光信號合并功能，每個第二級合波器件-4個并聯的耦合器的每個輸入端都有兩個光信號，這樣它們的輸出光信號經耦合器合并后就包含了4個光信號。以此類推，第三級的2個耦合器的每個輸出信號中就包含了8個光信號，最后一級的耦合器輸出就包含了16個光信號，從而完成16波的合波功能。
權利要求1.一種混合結構的波分復用光合波器，其特征是或為8波時，光合波器或為4個單通道濾光片(1)并聯，進入2個并聯的耦合器(2)，再輸出給一個耦合器(2)組成；或為4個并聯的耦合器(2)輸出給2個并聯的耦合器(2)，再輸出給一個4跳0或4跳1的濾波片(1)組成；或為16波時，光合波器或為8個并聯的耦合器(2)輸出給4個并聯的耦合器(2)，再分別進入4個串聯4跳0濾波片(1)組成；或為6個并聯的耦合器(2)輸出給3個并聯的耦合器(2)，再分別進入3個串聯4跳0或4跳1的濾波片(1)，最后進入4個串聯的單通道濾波片(1)組成；或為8個并聯的濾波片(1)輸出給4個并聯的耦合器(2)，再分別進入2個并聯的耦合器(2)，最后以一個耦合器(2)合成；或為32波時，光合波器或為16個耦合器(2)并聯，進入到第二級的8個并聯的耦合器(2)，再輸出給4個并聯的4跳0或4跳1濾波片(1)，再輸出給2個并聯的8跳1或8跳2的濾波片(1)，最后以一個耦合器(2)合成；或為16個并聯的濾波片(1)，輸出給8個并聯的耦合器(2)，再輸出給4個并聯的耦合器(2)，然后輸出給兩個并聯的8跳1或8跳2的濾波片(1)，最后以一個耦合器(2)合成；或為16個并聯的濾波片(1)，輸出給8個并聯的耦合器(2)，再輸出給4個并聯的4跳0或4跳1的濾波片(1)，然后輸出給2個并聯的耦合器(2)，最后以一個耦合器(2)合成；或為40波時，光合波器為一個上述的32波合波器(4)，與一個上述的8波合波器(5)，用一個耦合器(2)合成。
專利摘要本實用新型公開了一種混合結構的波分復用光合波器，涉及波分復用傳輸系統，尤其涉及光合波部分。本實用新型是綜合薄膜光學濾波片插入損耗小、波長組合靈活以及光耦合器譜寬大、成本低的特點，用這兩種器件來構成混合結構的波分復用光合波器。本實用新型分別為8波、16波、32波、40波時，由濾波片、耦合器的不同組合來實現。如為8波時，光合波器或為4個單通道濾光片(1)并聯，進入2個并聯的耦合器(2)，再輸出給一個耦合器(2)組成；或為4個并聯的耦合器(2)輸出給2個并聯的耦合器(2)，再輸出給一個4跳0或4跳1的濾波片(1)組成；其它從略。本實用新型具有成本低、插損匹配好等優點和積極效果。
文檔編號H04J14/02GK2676225SQ03255040
公開日2005年2月2日 申請日期2003年8月5日 優先權日2003年8月5日
發明者雷非, 王紅啟, 孫淵軍, 吳珊 申請人:烽火通信科技股份有限公司