專利名稱：多光端耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及幾種光信號(hào)的多端對(duì)多端傳遞器件，屬于通信、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在通訊系統(tǒng)中，其技術(shù)解決的往往只是將本地的若干個(gè)信號(hào)端與遠(yuǎn)地的若干信號(hào)端進(jìn)行信號(hào)連接，而不涉及在所有信號(hào)端之間進(jìn)行任意的全部完全耦合連接。隨著技術(shù)的發(fā)展，光纖技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粌H僅只局限于遠(yuǎn)程通訊，任意端的耦合需求會(huì)在類似無源本地光網(wǎng)絡(luò)或者高頻光信號(hào)集成電路連接這樣的應(yīng)用中被提出。
1xN的一路分多路-多路匯一路的光纖耦合器是一種公知技術(shù)，在中國專利申請(qǐng)98116856.6，99815419.9已披露。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了幾種多光端耦合器件，這些器件能能應(yīng)用于需要將N(N＞1)個(gè)光端進(jìn)行信號(hào)耦合的場合，使得N個(gè)光信號(hào)端中的任意2個(gè)之間、任意一個(gè)信號(hào)端和另外的N-1個(gè)信號(hào)端之間都能收發(fā)光信號(hào)。這些多光端耦合器具有結(jié)構(gòu)簡單成本低廉的特點(diǎn)，并且能夠在有限的空間內(nèi)大量和密集使用。理論上，端口數(shù)量N可以是任意大于2的自然數(shù)，所受限制只取決于光信號(hào)因衰減和端口分配所造成的信號(hào)強(qiáng)度水平是否足夠用于驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明使用的關(guān)鍵技術(shù)是1xN的一路分多路-多路匯一路的光纖結(jié)構(gòu)以及讓光信號(hào)能從原路返回的裝置及方法。讓光信號(hào)能從原路返回的裝置及方法主要有2種，一種是反射，另一種是利用光纖返回回路。其他使用到的方法還包括將光信號(hào)按光能量分為2部分的技術(shù)。


圖1是一個(gè)1xN的一路分多路-多路匯一路的光纖結(jié)構(gòu)。圖2是2種多光端耦合器結(jié)構(gòu)，2A是一個(gè)1xN結(jié)構(gòu)的一路端末連接一個(gè)反射鏡，M表示反射鏡結(jié)構(gòu)，圓圈中為放大的實(shí)際結(jié)構(gòu)，光纖終端的光滑橫截面鍍上了全反射膜M，使得光信號(hào)可以返回1xN另一邊的N個(gè)端。2B為一個(gè)1xN結(jié)構(gòu)的一路端末連接一個(gè)光纖返回回路，通過這個(gè)返回回路光信號(hào)可以繞一圈后又反方向返回1xN結(jié)構(gòu)。
圖3是一個(gè)對(duì)稱的多光端耦合器結(jié)構(gòu)，從1xN匯合來的信號(hào)被2分支光纖平均分為2部分，一部分被送往對(duì)稱端的1xN，另一部分則被光纖返回回路反向送回原來的1xN。
圖4是一個(gè)對(duì)稱的多光端耦合器結(jié)構(gòu)，從1xN匯合來的信號(hào)被2分支光纖平均分為2部分，一部分被送往對(duì)稱端的1xN，另一部分則被光纖終端的光滑橫截面鍍上的全反射膜M反向送回原來的1xN。
圖5是一個(gè)對(duì)稱的多光端耦合器結(jié)構(gòu)，從2個(gè)1xN匯合來的信號(hào)被對(duì)接起來，對(duì)接處有個(gè)1/2透射1/2反射的結(jié)構(gòu)“1/2M”，每個(gè)方向來的信號(hào)都有1/2通向?qū)Χ耍?/2原路返回。G是個(gè)負(fù)責(zé)固定、對(duì)準(zhǔn)2端光纖的結(jié)構(gòu)，為了結(jié)構(gòu)牢固，還可以在G和2端光纖上使用粘膠。橢圓形里顯示的是對(duì)接處實(shí)際的放大結(jié)構(gòu)，LF為左邊光纖，RF為右邊光纖，2條光纖嵌在G的固定槽里盡量靠攏，其中LF末端光滑的截面鍍了一半透射一半反射的膜“1/2M”。
具體實(shí)施例方式
1xN結(jié)構(gòu)實(shí)際上是多個(gè)1分2、1分3、1分4等光纖結(jié)構(gòu)串接、并接而成，如圖1所示，它有2端，“1”端只有一條光纖，另一端有N(N＞1)個(gè)光纖端，N中的任何一個(gè)如果有光信號(hào)都會(huì)被傳到“1”端，而“1”端發(fā)出的信號(hào)可以到達(dá)所有的N端。于是一個(gè)讓光信號(hào)能從原路返回的裝置加上一個(gè)1xN就能成為一個(gè)N光端耦合器。而從原路返回的裝置我們現(xiàn)在知道，可以是反射鏡也可以是返回光纖回路，反射鏡的制作方法可以是將光纖末端打磨或切割得十分光滑，然后用鍍鏡、鍍膜技術(shù)給光纖末端鍍上一層反射膜M，可以一次將一批光纖同時(shí)進(jìn)行鍍膜工藝。將一根光纖繞一圈將末端再和原來光纖熔接在一起成為一個(gè)返回光路就成了另一種讓光信號(hào)從原路返回的裝置。由這2種裝置加上1xN可以構(gòu)成圖2中的2A和2B的兩種多光端耦合器。
在實(shí)際應(yīng)用中上述的兩種多光端耦合器可能仍不能滿足要求，為了提供更好的耦合端分布特性，我們可以將耦合端分布在2邊，分別使用2個(gè)1xN結(jié)構(gòu)來做成一個(gè)2N端的多光端耦合器。這2個(gè)1xN的“1”端都各自接入一個(gè)將光能量平均分配的2分支光纖，2分支光路的一支連接讓光信號(hào)從原路反方向返回的裝置，另一支則和對(duì)稱端的那一支匯合連通。圖3和圖4就是這種結(jié)構(gòu)的例子。
圖5是使用另一種將光信號(hào)分為2部分技術(shù)的2N端多光端耦合器。這種技術(shù)不使用2分支光纖，只是將兩個(gè)1xN的“1”端直接對(duì)準(zhǔn)靠近接合，接合處有一個(gè)半透射半反射結(jié)構(gòu)，2段光纖及半透射半反射結(jié)構(gòu)放在一個(gè)用于固定的結(jié)構(gòu)中，為了結(jié)構(gòu)牢固，還可以使用粘膠。圖5中橢圓里顯示的是對(duì)接處實(shí)際的放大結(jié)構(gòu)，LF為左邊光纖，RF為右邊光纖，2條光纖嵌在G的固定槽里盡量靠攏，其中LF末端光滑的截面鍍了一半透射一半反射的膜“1/2M”。這種結(jié)構(gòu)十分簡單，但是對(duì)加工工藝的精度有較高要求。“1/2M”可以將任何一邊來的光信號(hào)的一半傳遞給另一邊，而剩下的一半光信號(hào)則反射回與原來信號(hào)相反的方向。
上述多光端耦合器還有一個(gè)特性，那就是可以方便地加入一個(gè)有源放大器而同時(shí)為N個(gè)光端的信號(hào)進(jìn)行放大。只需要在1xN的“1”端放置一個(gè)有源放大器就可以了。上述多光端耦合器在使用中要注意的問題是N個(gè)端所接負(fù)載必須具有低光信號(hào)反射性，否則的話多次反射的結(jié)果會(huì)造成嚴(yán)重串?dāng)_。上述多光端耦合器的N個(gè)光路光程距離比較容易調(diào)整，光纖分叉的數(shù)量也是很少的，這就使得這種多光端耦合器具有使用簡單成本低廉的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種多光端耦合器的結(jié)構(gòu)，其特征是它有一個(gè)一路分多路-多路匯一路的光纖結(jié)構(gòu)，在一路那邊的終端，有一個(gè)讓光信號(hào)從原路反方向返回的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多光端耦合器，其中讓光信號(hào)從原路返回的裝置可以是一路分多路裝置一路那邊終端的光纖光滑橫截面鍍上全反射膜，也可以是一個(gè)光纖返回回路結(jié)構(gòu)。
3.一種多光端耦合器的結(jié)構(gòu)，其特征是它有一個(gè)左右對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，左右兩邊各有一個(gè)一路分多路-多路匯一路的光纖結(jié)構(gòu)，兩個(gè)一路端都各自接入一個(gè)將光能量平均分配的2分支光纖，2分支光路的一支連接讓光信號(hào)從原路反方向返回的裝置，另一支則和對(duì)稱端的那一支匯合連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多光端耦合器，其中讓光信號(hào)從原路返回的裝置可以是分支光纖終端光滑橫截面鍍上全反射膜，也可以是一個(gè)光纖返回回路結(jié)構(gòu)。
5.一種多光端耦合器的結(jié)構(gòu)，其特征是它有一個(gè)左右對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，左右兩邊各有一個(gè)一路分多路-多路匯一路的光纖結(jié)構(gòu)，2個(gè)一路端的光路對(duì)準(zhǔn)靠近接合，接合處有一個(gè)半透射半反射結(jié)構(gòu)，2段光纖及半透射半反射結(jié)構(gòu)放在一個(gè)用于固定的結(jié)構(gòu)中，為了結(jié)構(gòu)牢固，還可以使用粘膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多光端耦合器，其中半透射半反射結(jié)構(gòu)可以是其中一個(gè)一路端的光纖終端光滑橫截面鍍上一半透射一半反射的膜。
全文摘要
本發(fā)明為幾種多光端的光纖耦合器。它們能應(yīng)用于需要將N(N＞1)個(gè)光端進(jìn)行信號(hào)耦合的場合，使得N個(gè)光信號(hào)端中的任意2個(gè)之間、任意一個(gè)信號(hào)端和另外的N－1個(gè)信號(hào)端之間都能收發(fā)光信號(hào)。這些多光端耦合器具有結(jié)構(gòu)簡單成本低廉的特點(diǎn)，并且能夠在有限的空間內(nèi)大量和密集使用。理論上，端口數(shù)量N可以是任意大于2的自然數(shù)，所受限制只取決于光信號(hào)因衰減和端口分配所造成的信號(hào)強(qiáng)度水平是否足夠用于驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)G02B6/287GK1683944SQ20041002685
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2004年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月14日
發(fā)明者曹學(xué)軍 申請(qǐng)人:曹學(xué)軍