本发明涉及光学器件领域，尤其是一种叠层反射式光纤集成器件。
背景技术：
随着互联网信息的爆炸性增长，使得用户对网络带宽的要求越来越高，传统的光纤技术已经不能满足当下人们对网络速度的要求，因此分波复用技术应运而生，分波复用技术的核心是将多个不同波长的光波耦合到同一根光纤中传输，并在使用时再将光纤中的多个波长的光波进行分离，从而达到提升带宽的目的。而在分波复用技术中一个关键的光学元器件就是将光纤中的光波分波和合波的器件。
目前现有技术主要分为两种，一种是如图1所示多路光分波合波器件10’，其包括模组接收端11’和若干信号接收器12’，其中，器件内部设有若干用于分波的滤光片13’和用于反射的反射镜14’，由于此种技术方案中，由于存在反光镜，并且各个滤光片是平铺的，因此该技术方案的器件的体积较大。
另一种技术方案是如申请号为201610007949.3，名为“光分波合波器件”的中国专利所述的技术方案，该方案采用多个平行设置的滤光片叠在一起，其中滤光片用于反射特定波长的光波，并且透过其他波长的光波，在分波时，光波从公共端射入，并且在某个滤光片中被反射并直接反射进某个接收端。该种技术方案由于多个滤光片平行设置，因此相对于图1中的技术更加节省空间，但是该技术方案仍然存在一定的局限性，由于在该技术方案中光波在被反射后直接射进接收端，使得滤光片和滤光片之间需要预留较大的距离，并且射入和射出的光波一般呈90度，使得镜片需要保持较大的倾角，倾斜度较大的镜片占用了更多的空间，因而使得器件的体积无法进一步缩小。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种体积更小的叠层反射式光纤集成器件。
本发明所采取的第一种技术方案是：
一种叠层反射式光纤集成器件，包括透镜、光纤公共端、第一光纤信号端、第二光纤信号端、第一滤光片和第二滤光片，所述第一滤光片和第二滤光片均用于反射特定波长的光波并透射除特定波长以外的其余波长的光波，所述第一滤光片用于反射第一波长的光波，所述第二滤光片用于反射第二波长的光波，所述光纤公共端、第一光纤信号端和第二光纤信号端均与透镜固定连接，所述透镜、第一滤光片和第二滤光片依次排列；
所述第二波长的光波从所述光纤公共端射入后依次穿过透镜和第一滤光片，然后被第二滤光片反射，被反射后的第二波长的光波依次穿过第一滤光片和透镜后从第二光纤信号端射出；
或者所述第二波长的光波从所述第二光纤信号端射入后依次穿过透镜和第一滤光片，然后被第二滤光片反射，被反射后的第二波长的光波依次穿过第一滤光片和透镜后光纤公共端射出。
进一步，所述第一滤光片通过粘合剂固定在所述透镜上，所述第二滤光片通过粘合剂固定在第一滤光片上。
进一步，还包括玻璃管，所述光纤公共端、第一光纤信号端和第二光纤信号端均通过玻璃管固定在叠层反射式光纤集成器件的同一端，所述玻璃管套在所述光纤公共端、第一光纤信号端和第二光纤信号端外。
进一步，所述光纤公共端、第一光纤信号端和第二光纤信号端均为光纤。
进一步，所述第一滤光片和第二滤光片之间的夹角小于5°。
进一步，所述第一滤光片和第二滤光片均为光学薄膜滤光片。
本发明所采取的第二种技术方案是：
一种叠层反射式光纤集成器件，包括透镜、光纤公共端、第一至第n光纤信号端和第一至第n滤光片，所述第一至第n滤光片均用于反射特定波长的光波并透射除特定波长外的其余波长的光波，所述第一至第n滤光片分别用于反射第一至第n波长的光波，所述光纤公共端和第一至第n光纤信号端均与透镜固定连接，所述透镜和第一至第n滤光片依次排列，所述n大于等于3；
第m波长的光波从所述光纤公共端射入后依次穿过透镜和第一至第m-1滤光片，然后被第m滤光片反射，被反射后的第m波长的光波依次穿过第m-1至第一滤光片和透镜后从第m光纤信号端射出；
或者第m波长的光波从所述第m光纤信号端射入后依次穿过透镜和第一至第m-1滤光片，然后被第m滤光片反射，被反射后的第m波长的光波依次穿过第m-1至第一滤光片和透镜后从光纤公共端射出；
所述m∈[3，n]。
进一步，所述第一滤光片通过粘合剂固定在所述透镜上，所述第s滤光片通过粘合剂固定在第s-1滤光片上，所述s∈[2，n]。
进一步，还包括玻璃管，所述光纤公共端和所述第一至第n光纤信号端均通过玻璃管固定在叠层反射式光纤集成器件的同一端，所述玻璃管套在所述光纤公共端和第一至第n光纤信号端外。
进一步，所述光纤公共端和所述第一至第n光纤信号端均为光纤。
进一步，所述第一滤光片和第二滤光片之间的夹角小于5°，所述第n滤光片和第n-1滤光片之间的夹角小于5°。
进一步，所述第一至第n滤光片均为光学薄膜滤光片。
本发明的有益效果是：包括光线公共端、两个或以上的光纤信号端、透镜和两个或以上的滤光片，本发明所采用的叠层结构，使得入射光波被滤光片反射后会经过光波入射时透射的所有滤光片，而并非在光波被反射后直接射入光纤信号端或者光纤公共端。因此，相对于现有技术，本发明的器件中的两个相邻滤光片之间的距离可以更小，器件结构更加紧凑，使得器件可以得到进一步的微型化。
附图说明
图1为现有技术的一种多路光分波合波器件的结构示意图；
图2为本发明一种叠层反射式光纤集成器件的外观结构示意图；
图3为本发明一种叠层反射式光纤集成器件的内部结构示意图；
图4为本发明一种叠层反射式光纤集成器件的工作原理示意图。
具体实施方式
一种叠层反射式光纤集成器件，包括透镜、光纤公共端、第一光纤信号端、第二光纤信号端、第一滤光片和第二滤光片，所述第一滤光片和第二滤光片均用于反射特定波长的光波并透射除特定波长以外的其余波长的光波，所述第一滤光片用于反射第一波长的光波，所述第二滤光片用于反射第二波长的光波，所述光纤公共端、第一光纤信号端和第二光纤信号端均与透镜固定连接，所述透镜、第一滤光片和第二滤光片依次排列；应当理解的是，所述第一和第二波长的光波均指代某种特定波长或者特定波长范围的光波。例如第一波长的光波可以是1310nm的光波、1550nm的光波，或者是600nm至5000nm范围内的光波。并且所述第一和第二波长的光波为波长不同的光波。
所述第二波长的光波从所述光纤公共端射入后依次穿过透镜和第一滤光片，然后被第二滤光片反射，被反射后的第二波长的光波依次穿过第一滤光片和透镜后从第二光纤信号端射出；
或者所述第二波长的光波从所述第二光纤信号端射入后依次穿过透镜和第一滤光片，然后被第二滤光片反射，被反射后的第二波长的光波依次穿过第一滤光片和透镜后光纤公共端射出。
进一步作为优选的实施方式，所述第一滤光片通过粘合剂固定在所述透镜上，所述第二滤光片通过粘合剂固定在第一滤光片上。
进一步作为优选的实施方式，还包括玻璃管，所述光纤公共端、第一光纤信号端和第二光纤信号端均通过玻璃管固定在叠层反射式光纤集成器件的同一端，所述玻璃管套在所述光纤公共端、第一光纤信号端和第二光纤信号端外。
进一步作为优选的实施方式，所述光纤公共端、第一光纤信号端和第二光纤信号端均为光纤。
进一步作为优选的实施方式，所述第一滤光片和第二滤光片之间的夹角小于5°。
进一步作为优选的实施方式，所述第一滤光片和第二滤光片均为光学薄膜滤光片。
一种叠层反射式光纤集成器件，包括透镜、光纤公共端、第一至第n光纤信号端和第一至第n滤光片，所述第一至第n滤光片均用于反射特定波长的光波并透射除特定波长外的其余波长的光波，所述第一至第n滤光片分别用于反射第一至第n波长的光波，所述光纤公共端和第一至第n光纤信号端均与透镜固定连接，所述透镜和第一至第n滤光片依次排列，所述n大于等于3；应当理解的是，所述第一至第n波长的光波均指代某种特定波长或者特定波长范围的光波。例如第一波长的光波可以是1310nm的光波、1550nm的光波，或者是600nm至5000nm范围内的光波。并且所述第一至第n波长的光波均为波长不同的光波。
第m波长的光波从所述光纤公共端射入后依次穿过透镜和第一至第m-1滤光片，然后被第m滤光片反射，被反射后的第m波长的光波依次穿过第m-1至第一滤光片和透镜后从第m光纤信号端射出；
或者第m波长的光波从所述第m光纤信号端射入后依次穿过透镜和第一至第m-1滤光片，然后被第m滤光片反射，被反射后的第m波长的光波依次穿过第m-1至第一滤光片和透镜后从光纤公共端射出；
所述m∈[3，n]。
进一步作为优选的实施方式，所述第一滤光片通过粘合剂固定在所述透镜上，所述第s滤光片通过粘合剂固定在第s-1滤光片上，所述s∈[2，n]。
进一步作为优选的实施方式，还包括玻璃管，所述光纤公共端和所述第一至第n光纤信号端均通过玻璃管固定在叠层反射式光纤集成器件的同一端，所述玻璃管套在所述光纤公共端和第一至第n光纤信号端外。其中，在生产器件时，可以在玻璃套管内设置x条光纤，并且x>n，在生产时，只需要将多余的光纤剪掉即可。这样可以便于器件完成光耦合。
进一步作为优选的实施方式，所述光纤公共端和所述第一至第n光纤信号端均为光纤。
进一步作为优选的实施方式，所述第一滤光片和第二滤光片之间的夹角小于5°，所述第n滤光片和第n-1滤光片之间的夹角小于5°。
进一步作为优选的实施方式，所述第一至第n滤光片均为光学薄膜滤光片。
下面结合说明书附图和具体的实施例对本发明进行进一步的说明。
参照图2，本实施例提供了一种叠层反射式光纤集成器件，该器件包括一个透镜100、多个滤光片(本实施例中滤光片包括第一滤光片201、第二滤光片202、第三滤光片203和第四滤光片204)、多个光纤端(包括第一光纤信号端、第二光纤信号端、第三光纤信号端、第四光纤信号端和光纤公共端)。在本实施例中，多个光纤端可以是光纤400，并且所述光纤400与透镜100之间的相对位置通过连接件500固定，所述连接件500可以是套在光纤信号端和光纤公共端上的玻璃管。在另一些实施例中，光纤400可以通过其他方式与透镜100连接，如直接固定在透镜上。在一些实施例中，多个光纤端可以是用于连接光纤的预留接口(包括如光纤的定位槽或者光纤的插孔等等)。所述第一至第四滤光片可以选用光学薄膜滤光片。
所述透镜和第一至第四滤光片的连接方式可以有多种，其中图3示出了一种优选的实施方式，如图3所示，透镜100、第一滤光片201、第二滤光片202、第三滤光片203和第四滤光片204之间通过粘合剂300依次粘贴固定，其中粘合剂300将透镜100和第一滤光片201的边缘或者两个滤光片的边缘粘合在一起。应当知道的是，所述透镜和多个滤光片的形状可以是圆形、方形或者其他形状，此处所述的边缘是指不影响透镜或者滤光片功能的边缘区域，或者是器件工作时光波不通过的区域。以透镜和多个滤光片均为圆形为例，所述粘合剂300可以涂满一个圆周，或者只涂圆周上的部分弧线或者点，粘合剂的涂抹方式可以根据生产工艺需要灵活调整。在另一些实施例中，所述透镜、第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片和第四滤光片依次粘贴在一个连接物，所述连接物可以是如玻璃基板等。在另一些实施例中，所述透镜、第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片和第四滤光片通过如限位槽等机械结构被固定在一个外壳中。
本实施例将对本发明的工作原理进行解释，如图4所示，混合光波(图中以λ1+λ2+λ3+λ4表示，其含义是该光波包含四种波长的光波)从光纤公共端入射，经过透镜100的作用变成平行光，然后投射到滤光片上，当光波λ1+λ2+λ3+λ4投射到第一滤光片201时，光波λ1会被第一滤光片201反射，被反射的光波λ1重新进入透镜100，并在透镜100的作用下聚焦到第一光纤信号端。剩余的光波λ2+λ3+λ4会穿过第一滤光片201，进而投射到第二滤光片202上，在第二滤光片202上，光波λ2会被第二滤光片所反射，剩余的光波λ3+λ4会穿过第二滤光片202，被第二滤光片202反射的光波λ2会穿过第一滤光片201，然后进入透镜100，透镜100将光波λ2重新聚焦到第二光纤信号端。剩余光波进入第三滤光片203和第四滤光片204时的反射和透射原理相同。并且，根据光路可逆的原理，本实施例也可以用于将多个波长的光波从第一至第四光纤信号端射入，会汇聚成一个混合光波从光纤公共端射出，完成合波的功能。因此本实施例可以起到分波和合波的功能。此外，关于滤光片的设置方式，本领域技术人员根据本实施例的描述可以知道，只需要对滤光片的角度进行微调(所述角度并不局限于二维平面的角度)，即可调整光波的反射点，从而调整被反射后的光波聚焦的位置，因而可以实现将不同的光波聚焦在不同的光纤中，因此本发明中，多个滤光片之间是不平行的，滤光片之间的夹角小于5°，具体指两个滤光片所在的平面的夹角，即与厚度方向垂直的平面。此外，优选地，第一滤光片和透镜之间的夹角也小于5°。
虽然本实施例仅以具有四个滤光片的器件进行说明，但是本领域技术人员可以根据本实施例得到其他多种镜片的实施方式，例如仅有2个、5个、10个滤光片等等。
综上所述，本发明具有以下优点：
1)本发明所采用的叠层结构，使得入射光波被第n滤光片反射后会经过光波入射时透射的所有滤光片，而并非在光波被反射后直接射入光纤信号端或者光纤公共端。因此，相对于现有技术，本发明的器件中的两个相邻滤光片之间的距离可以更小，器件结构更加紧凑，所用的光学元件更少，使得器件可以得到进一步的微型化。
2)本发明中的光纤公共端和多个光纤信号端均设置在器件的一端，并通过一根玻璃管固定，相对于现有技术中，射入端和射出端呈90度夹角的器件使用起来更加方便，占据空间更小。
3)进一步，本发明选用粘合剂直接将透镜和多个滤光片粘贴在一起，相对于传统技术通过一个基板将镜片固定更加节省空间，使得器件更加小。
4)在传统技术中，滤光片之间采用较大的倾角，因此需要较大的波长间隔的光波才能将不同波长的光波通过滤光片的，透射及反射功能分开，增加了实现波分复用的难度，同时减少了能用于波分复用的波长数量。而本发明的镜片之间的角度小于5°，克服了传统技术中这一问题，便于集成更多的波长，达到高密度波分复用的目的。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。