專利名稱：波分復用的光收發器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及波分復用的光纖通信傳輸器件，特別涉及波分復用的光收發器。
背景技術：
隨著光傳輸研究的發展，波分復用技術(Wavelength Division Multiplexing)對 網絡的擴容升級，發展寬帶業務，挖掘光纖帶寬能力，實現超高速通信等均具有十分重要的 意義。其基本原理是在發送端將不同波長的光信號組合起來(復用)，并耦合到光纜線路 上的同一根光纖中進行傳輸，在接收端又將這些組合在一起的不同波長的信號分開(解復 用)，并作進一步處理，恢復出原信號后送入不同的終端。在光信號發射的傳輸中，發送端的復用功能通常用MUX (復用器，Multiplexer)來 實現，接收端的解復用功能通過DMUX (解復用器，De-Multiplexer)來實現。由于采用了昂 貴的MUX和DMUX部件，整體方案成本太高，不利于大規模的市場應用。
發明內容針對現有技術中波分復用中MUX和DMUX器件成本高的原因，本實用新型提出一種 利用成本低廉的光收發器，實現多個波長的波分復用的功能。本實用新型揭露了一種波分復用的光收發器，包括雙光纖毛細管、第一準直透鏡 和濾光片和第二準直透鏡，濾光片只允許波長在特定范圍內的光信號通過。從雙光纖毛細 管的A端輸入的光信號經過第一準直透鏡后抵達濾光片，其中波長范圍屬于不能從濾光片 通過的部分光信號被濾光片反射回來后經過第一準直透鏡匯聚后從雙光纖毛細管的B端 輸出，能被濾光片通過的部分光信號經過第二準直透鏡匯聚輸出。從第二準直透鏡的光信 號抵達濾光片后，光信號中波長范圍屬于能通過濾光片的部分光信號經過第一準直透鏡的 匯聚后從雙光纖毛細管B輸出。上述光信號的方向均可逆。
圖1是本實用新型所揭露的波分復用的光發射器的原理圖。圖2為圖1所示原理生成復用成具有3個波長信號的合成信號的原理圖。圖3是本實用新型所揭露的波分復用的光接收器的原理圖。圖4是圖1中光學元件第一準直透鏡和濾光片的三種形式。
具體實施方式
圖1是本實用新型所揭露的波分復用的光發射器的原理圖。光發射器包括具有A 端和B端的雙光纖毛細管102、第一準直透鏡103、濾光片104和第二準直透鏡106 ；其中， 選擇可通過濾光片104的光波長的參數范圍，使得只有特定光波長的光信號通過。在本實 施例中，濾光片104準許通過波長為λ 2的光信號通過，而反射其他波長的光信號。光信號 λ 1經由A端經過第一準直透鏡103準直后抵達濾光片104，由于濾光片104只能通過光波長為λ 2的光信號，因此，抵達濾光片104的光信號λ 1被反射回來，再經由第一準直透鏡 103匯聚后經過雙光纖毛細管102的B端輸出。另一路波長λ 2的光信號經過第二準直透 鏡106準直后抵達濾光片104，波長為λ 2的光信號通過濾光片104后，再經由第一準直透 鏡103匯聚后，也經過雙光纖毛細管102的B端輸出。從原理圖上可看出，從兩個不同輸入 端輸入的單波長信號λ 和λ 2經過簡單的光學元件的反射和透射，從輸出端B輸出的光 信號為具有光波長λ 1+λ 2的合波信號，實現了兩個不同波長光信號的復用。圖2所示，為圖1所示原理生成將3個單波光信號復用成具有3個波長信號的合 波信號的原理圖。把圖1中的雙光纖毛細管102、第一準直透鏡103和106、濾光片104作 為一組光器件串聯使用，前一組的雙光纖毛細管202的B端連接到后一組雙光纖毛細管202 的A端，從雙光纖毛細管102的B端輸出的合波信號輸入到雙光纖毛細管202的A端。選 擇每一組濾光片204準許通過波長范圍的參數，使得波長為λ 3的光信號能過通過濾光片 204，而其他波長的光信號被發射回去。光信號λ 3從第二準直透鏡206輸入后通過濾光片 204經過第一準直透鏡203匯聚后抵達雙光纖毛細管202的B端，并與從雙光纖毛細管102 的A端輸入的合波信號λ 1+ λ 2經過第一準直透鏡203和濾光片204準直又被反射回來后 抵達雙光纖毛細管202 B端的合波信號λ 1+ λ 2相匯合，形成具有多個波長有λ 1+ λ 2+ λ 3 的合波信號。依此類推，通過多套雙光纖毛細管、準直透鏡和濾光片的組合應用，還可以形成 λ 1+λ 2+λ 3+λ 4、……、λ 1+λ 2+λ 3+λ 4+λ 5+……+ λ η的合波信號，實現了發射端光信 號的復用功能。圖3是本實用新型所揭露的波分復用的光接收器的原理圖。其為圖1所示 的光發射器的逆向應用過程。雙光纖毛細管302的A端和B端此時分別用作輸出端和輸入 端，濾光片304只能透過光波長為λ2的光信號。合波信號λ1+λ2從B端輸入后，其中波 長為λ 1的部分光信號經過第一準直透鏡303準直、濾光片304反射回來后，被準直透鏡 303匯聚后再抵達雙光纖毛細管302的A端輸出，波長為λ 2的部分光信號通過濾光片304 后經由第二準直透鏡306匯聚后輸出波長為λ 2的單波信號。而由圖2所示的波分復用的光發射器的逆向過程就實現將λ 1+λ2+λ3的合波 信號解復用成波長為入1、入2和λ 3的解復用功能。依此類推，多組雙光纖毛細管、準直 透鏡和濾光片的組合應用，就可以將λ 1+λ2+λ3+λ4、λ 1+λ2+λ3+λ4+λ5、……、
λ 1+λ 2+λ 3+λ 4+λ 5+......+ λ η 等合波信號解復用成 λ 1、λ 2、λ 3、λ 4、λ 5、......、λ η
等單波長光信號，實現了接收端光信號的解復用功能。圖4所示是圖1中光學元件第一準直透鏡103和濾光片104的三種形式。第 一種方式為，準直透鏡403和濾光片404位置上分開，光信號經過準直透鏡403后到達濾光 片404，濾光片404只允許特定波長范圍的光信號通過，其他波長的光信號反射回去；此方 案中準直透鏡403和濾光片404的相對位置可以調整，得到最佳的光耦合效率。第二種方式 為準直透鏡503和濾光片504組合在一起，光信號經過準直透鏡503后到達濾光片504，濾 光片504只允許特定波長范圍的光透過，其他波長的光反射回去；此方案不能調整透鏡和 濾光片的相對位置，但結構和工藝較簡單。第三種方式將濾光片簡化濾光膜604，直接鍍在 準直透鏡603的后表面，光信號經過透鏡后到達濾光膜，濾光膜只允許特定波長范圍的光 透過，其他波長的光反射回去；此方案直接在透鏡上鍍膜，不需要濾光片，進一步降低成本。
權利要求1.一種波分復用的光收發器，包括雙光纖毛細管、第一準直透鏡和濾光片，其特征在 于，所述波分復用的光收發器還包括第二準直透鏡，所述濾光片允許波長在特定范圍內的 光信號通過；所述從雙光纖毛細管的A端輸入的光信號經過第一準直透鏡后抵達濾光片， 其中波長范圍屬于不能從濾光片通過的部分光信號被濾光片反射回來后經過第一準直透 鏡匯聚后從雙光纖毛細管的B端輸出，能被濾光片通過的部分光信號經過第二準直透鏡匯 聚后輸出；從第二準直透鏡輸入的光信號抵達濾光片后，波長范圍屬于能通過濾光片的部 分光信號經過第一準直透鏡的匯聚后從雙光纖毛細管B輸出；所述光信號的方向可逆。
2.如權利要求1所述的波分復用的光收發器，其特征在于，所述從雙光纖毛細管B端進 入的光信號經過第一準直透鏡抵達濾光片后，其中能通過濾光片的部分光信號從所述第二 準直透鏡匯聚后輸出，不能透過濾光片的部分光信號經濾光片反射回來從所述第一準直透 鏡匯聚后經過雙光纖毛細管的A端輸出。
3.如權利要求1或權利要求2所述的波分復用的光收發器，其特征在于，所述雙光纖毛 細管、第一準直透鏡、第二準直透鏡和濾光片作為一組光器件串聯使用時候，前一組的雙光 纖毛細管的B端連接到后一組雙光纖毛細管的A端；選擇每一組光器件中可通過濾光片波 長范圍的參數，可以完成將多個單波光信號的輸入復用成具有多個波長信號的合波信號， 或者完成將具有多個波長信號的合波信號解復用成多個單波長的光信號。
4.如權利要求3所述的波分復用的光收發器，其特征在于，將多個不同波長的單波光 信號從第一組光器件的雙光纖毛細管的A端、以及每組第二準直透鏡輸入時，選擇可通過 每一組光器件中濾光片波長范圍與該組中從第二準直透鏡輸入的光信號的波長范圍相匹 配，從最后一組的B端輸出一個具有上述多個波長信號的合波信號。
5.如權利要求3所述的波分復用的光收發器，其特征在于，將具有多個波長的合波信 號從最后一組光器件的雙光纖毛細管的B端輸入，其中一組光器件的第二準直透鏡輸出的 光信號為該組中濾光片所允許通過的波長范圍的光信號。
6.如權利要求5所述的波分復用的光收發器，其特征在于，所述從雙光纖毛細管A端輸 入的光信號可以為單波光信號，也可以為含有多個波長的合波信號。
7.如權利要求4或5所述的波分復用的光收發器，其特征在于，所述從第一準直透鏡和 濾光片為相對獨立的兩個部分，其相對位置可以調整，以便得到最佳光耦合效率。
8.如權利要求4或5中任一項所述的波分復用的光收發器，其特征在于，所述第一準直 透鏡和濾光片為組合在一起，兩者之間的位置不能調整。
9.如權利要求4或5中任一項所述的波分復用的光收發器，其特征在于，所述濾光片簡 化成濾光膜鍍在第一準直透鏡的后表面。
專利摘要本實用新型揭露了一種波分復用的光收發器，包括雙光纖毛細管、第一準直透鏡和濾光片和第二準直透鏡，濾光片只允許波長在特定范圍內的光信號通過。從雙光纖毛細管的A端輸入的光信號經過第一準直透鏡后抵達濾光片，其中波長范圍屬于不能從濾光片通過的部分光信號被濾光片反射回來后經過第一準直透鏡匯聚后從雙光纖毛細管的B端輸出，能被濾光片通過的部分光信號經過第二準直透鏡匯聚后輸出。從第二準直透鏡的光信號抵達濾光片后，光信號中波長范圍屬于能通過濾光片的部分光信號經過第一準直透鏡的匯聚后從雙光纖毛細管B輸出。上述光信號的方向均可逆。
文檔編號H04B10/12GK201937783SQ201120034399
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月1日 優先權日2011年2月1日
發明者張曉峰, 梁韜, 蔣艷鋒 申請人:深圳新飛通光電子技術有限公司