專利名稱：波分復用單纖雙向光器件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及波分復用的光纖通信傳輸器件，特別涉及波分復用單纖雙向光器 件。
背景技術：
隨著光傳輸研究的發(fā)展，波分復用技術(Wavelength Division Multiplexing)對 網(wǎng)絡的擴容升級，發(fā)展寬帶業(yè)務，挖掘光纖帶寬能力，實現(xiàn)超高速通信等均具有十分重要的 意義。其基本原理是在發(fā)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。如圖1所示的現(xiàn)有技術中，在光信號發(fā)射的傳輸中，發(fā)送端的復用功能通常 用MUX (復用器，Multiplexer)來實現(xiàn)，接收端的解復用功能通過DMUX (解復用器， De-Multiplexer)來實現(xiàn)。雙方的通訊模塊均需包含至少一個MUX和DMUX以及相關的通訊 模塊，為了實現(xiàn)光信號的雙向傳輸，各方的通訊模塊均包含一個MUX和DMUX，一方的MUX和 對方的DMUX之間要建立連接需要設置兩根光纖。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(guī)模的市場應用。光信號在雙光纖中雙向傳輸也增加了整體方 案的成本。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)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 利用成本低廉的波分復用單纖雙向光器件，可以在一根光纖內(nèi)進行光信號的雙向傳輸。本實用新型揭露了一種一種波分復用單纖雙向光器件，包括雙光纖毛細管、第一 準直透鏡、第二準直透鏡和濾光片完成光信號的復用和解復用功能，波分復用單纖雙向光 器件還包括分光片和第三準直透鏡，分光片設置在第二準直透鏡和濾光片之間，濾光片與 第三準直透鏡分別設置在經(jīng)過分光片的光信號的入射方向和反射方向上；當波分復用單纖 雙向光器件完成解復用功能時，第三準直透鏡匯聚從分光片反射出的光信號；當波分復用 單纖雙向光器件完成復用功能時，部分被第二準直透鏡準直后的輸入光信號通過分光片抵 達所述濾光片。
圖1是現(xiàn)有技術中波分復用雙纖雙向光器件的原理圖。圖2是本實用新型所揭露的波分復用單纖雙向光器件的原理圖。圖3為圖2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。
具體實施方式
圖2是本實用新型所揭露的波分復用單纖雙向光器件的原理圖。光發(fā)射器包括分 光片101、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
3透鏡105、第三準直透鏡106和反光斜面107。在本實施例中，復用功能的光信號走向用實 線表示，解復用功能的光信號走向用虛線表示。選擇可通過濾光片104的光波長的參數(shù)范 圍，使得只有特定光波長的光信號通過；選擇分光片101的透光率，使得抵達分光片101的 光信號一部分能夠通過該分光片101，另一部分被該分光片101反射出去。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。首先通過實線表示的光信號走向闡述本實施例中的波分復用雙纖雙向光器件怎 樣完成光信號的復用功能。光信號λ 1經(jīng)由雙光纖毛細管102的A端和第一準直透鏡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(jīng)由第一準直透鏡103匯聚后經(jīng)過雙光纖毛細管102的B 端輸出。另一路波長為λ 2的光信號經(jīng)過第二準直透鏡105準直后抵達分光片101，一部分 波長為λ 2的光信號通過分光片101抵達濾光片104后，再經(jīng)由第一準直透鏡103匯聚后， 也經(jīng)過雙光纖毛細管102的B端輸出，而被分光片101反射出去的串擾光信號則通過反光 斜面107反射出去，防止同波信號對有效光信號的串擾。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(jīng)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(xiàn)了兩個不同波長光信號的復用。再通過虛線表示的光信號走向闡述本實施例中的波分復用雙纖雙向光器件怎樣 完成光信號的解復用功能，該解復用過程其實為實線走向的逆向過程。雙光纖毛細管102 的A端和B端此時分別被用作輸出端和輸入端，濾光片104只能透過光波長為λ 2的光信 號。合波信號λ 1+λ 2從B端輸入后，其中波長為λ 1的光信號經(jīng)過第一準直透鏡103準 直、濾光片104反射回來后，再被準直透鏡103匯聚后抵達雙光纖毛細管102的A端輸出， 而波長為λ 2的光信號通過濾光片104后抵達分光片101，其中一部分被反射的光信號λ 2 經(jīng)過第三準直透鏡106匯聚后輸出；另一部分通過分光片101的光信號λ 2則抵達第二準 直透鏡105，由于這一部分的光信號λ 2不會對輸出端輸入的光信號產(chǎn)生串擾的影響，因此 在本實施例中，并沒有將該透過的光信號標示。合波信號λ 1+λ 2解復用成從雙光纖毛細 管102的A端輸出的光信號λ 1和從第三準直透鏡106匯聚后輸出的λ 2。圖3表示通過兩組如圖2所示的波分復用單纖雙向光器件完成具有3個波長的光 信號的復用和解復用功能。把圖2中的分光片101、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105、第三準直透鏡105和反光斜面107作 為一組光器件串聯(lián)使用，前一組的雙光纖毛細管102的B端連接到后一組雙光纖毛細管202 的A端。選擇后一組濾光片204準許通過波長范圍的參數(shù)，使得波長為λ3的光信號能過 通過濾光片204，而其他波長的光信號被發(fā)射回去。光信號λ 3從第二準直透鏡205輸入 后經(jīng)過分光片201的部分光信號抵達濾光片204，再經(jīng)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(jīng)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。與圖2中合波信號λ 1+ λ 2從解復用成從雙光纖毛細管102的A端輸出的光信 號λ 1和從第三準直透鏡106匯聚后輸出的λ 2相同的是，在具有3個信號的合波信號 λ 1+ λ 2+ λ 3從雙光纖毛細管202的B端輸入后，由于濾光片204可通過波長為λ 3的光信 號，因此，從第三準直透鏡輸出波長為λ 3的光信號。從雙光纖毛細管202的A端輸出波長為λ 1+λ 2的合波信號。依此類推，通過多組分光片、具有A端和B端的雙光纖毛細管、第一準直透鏡、濾光 片和第二準直透鏡、第三準直透鏡和反光斜面的組合應用，還可以形成λ 1+λ2+λ3+λ4、 λ 1+ λ 2+ λ 3+ λ 4+ λ 5……的合波信號；以及將具有多個波長的合波信號解復用成單個單 波信號的解復用功能。由于波分復用單纖雙向光器件將光信號的復用與解復用功能集成在一個模塊中， 因此在傳輸過程中，兩個模塊的光傳輸功能可以通過一根光纖實現(xiàn)，進一步節(jié)約成本。
權利要求1.一種波分復用單纖雙向光器件，包括雙光纖毛細管、第一準直透鏡、第二準直透鏡和 濾光片完成光信號的復用和解復用功能，其特征在于，所述波分復用單纖雙向光器件還包 括分光片和第三準直透鏡，所述分光片設置在第二準直透鏡和濾光片之間，濾光片與第三 準直透鏡分別設置在經(jīng)過分光片的光信號的入射方向和反射方向上；當所述波分復用單纖 雙向光器件完成解復用功能時，所述第三準直透鏡匯聚從分光片反射出的光信號；當所述 波分復用單纖雙向光器件完成復用功能時，部分被所述第二準直透鏡準直后的輸入光信號 通過分光片抵達所述濾光片。
2.如權利要求1所述的波分復用單纖雙向光器件，其特征在于，還包括一反光斜面，用 于將被所述第二準直透鏡準直后的輸入光信號中被分光片反射出的部分串擾光信號反射 出去。
3.如權利要求1或2所述的波分復用單纖雙向光器件，其特征在于，所述濾光片允許波 長在特定范圍內(nèi)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(jīng)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(jīng)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被分 光片反射后經(jīng)過第三準直透鏡匯聚后輸出；從第二準直透鏡輸入的光信號抵達分光片后， 通過分光片的部分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(jīng)過第 一準直透鏡的匯聚后從雙光纖毛細管B輸出。
4.如權利要求3所述的波分復用單纖雙向光器件，其特征在于，所述從雙光纖毛細管B 端進入的光信號經(jīng)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被分光 片反射后經(jīng)過第三準直透鏡匯聚后輸出；不能透過濾光片的部分光信號經(jīng)濾光片反射回來 后從所述第一準直透鏡匯聚后經(jīng)過雙光纖毛細管的A端輸出。
5.如權利要求4所述的波分復用單纖雙向光器件，其特征在于，所述分光片、雙光纖 毛細管、第一準直透鏡、第二準直透鏡、濾光片和第三準直透鏡作為一組光器件串聯(lián)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(shù)，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。
6.如權利要求5所述的波分復用單纖雙向光器件，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。
7.如權利要求6所述的波分復用單纖雙向光器件，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三準直透鏡輸 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。
8.如權利要求7所述的波分復用單纖雙向光器件，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(diào)整，以便得到最佳光耦合效率。
9.如權利要求7所述的波分復用單纖雙向光器件，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(diào)整。
10.如權利要求7所述的波分復用單纖雙向光器件，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單纖雙向光器件，包括雙光纖毛細管、第一準直透鏡、第二準直透鏡和濾光片完成光信號的復用和解復用功能，波分復用單纖雙向光器件還包括分光片和第三準直透鏡，分光片設置在第二準直透鏡和濾光片之間，濾光片與第三準直透鏡分別設置在經(jīng)過分光片的光信號的入射方向和反射方向上；當波分復用單纖雙向光器件完成解復用功能時，第三準直透鏡匯聚從分光片反射出的光信號；當波分復用單纖雙向光器件完成復用功能時，部分被第二準直透鏡準直后的輸入光信號通過分光片抵達所述濾光片。
文檔編號H04J14/02GK201910806SQ20112003439
公開日2011年7月27日 申請日期2011年2月1日 優(yōu)先權日2011年2月1日
發(fā)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