专利名称：一种紧密型封装高隔离度波分复用器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通讯领域中使用的光波分复用器，特别涉及一种紧密型封装高隔离度光波分复用器。
目前，光波分复用器(以下简称WDM)最常用光波复合光路如
图1所示。103为双光纤毛细管制成双光纤头，104为约0.25Pitch自聚焦透镜，105为紧贴自聚焦透镜前端面的WDM膜片，两个波长激光λ1、λ2通过光纤101进入双光纤准直器，到达膜片105后，λ1波长光透过WDM膜片，λ2经膜片反射进入光纤102,λ1被准直器106接受。
在市场常用WDM膜片，透过波长λ1中透过λ2即透过端对λ2隔离度可大于40dB，而反射光λ2中含λ1量即反射端对λ1的隔离度只有17dB左右。这种WDM广泛用于现有通讯系统中。
随着光纤通讯发展，对上述器件指标提出了更高要求。如有些系统对双路两波长分离光隔离度均要求大于35dB。由WDM膜片一般反射器光路隔离度一般仅17dB，单片膜片实现隔离度大于35dB显然不可能，只有对反射光中再增加一片WDM膜片才能实现这一指标。通常光路如图2所示。图2中，202为单光纤准直器，从光纤201中输入光λ1+λ2两波长光，203为WDM膜片，分离λ1、λ2，透射光λ1被准直器204接受，λ2被膜片反射，其中含有-17dB的λ1光，在反射光光路中再引入另一WDM膜片205对λ2增透，对λ1进行再次反射，从膜片205透过光λ2对λ1光则可轻易达55dB以上隔离度，而透射光λ2则被准直器207接受。而经过膜片203反射光与准直器202发出光之间夹角一般在10°～20°左右。θ角不能更大，因为θ太大会引入较大偏振相关损耗。这种光路分布明显封装体积较大，这为制造无源器件所不情愿接受的结果。
本新型的目的在于设计一种既能对光实现高隔离，又能满足器件体积小的要求。
为了实现上述目的，本新型采用如下结构实现上述目的，在三光纤准直器出光端一边放置多边棱镜，多边棱镜H面与三光纤准直器出光面基本平行，入射光通过S1面、S2面上镀有WDM膜，并接受作为反射镜的WDM膜片反射过来的光，S3接受另一片普通反射镜反射的光，1.5°≤θ1≤10°,1.5°≤θ2≤10°，WDM膜片位于多边棱镜与反射镜之间。在多边棱镜S2前边还可再放置WDM膜片，或在多边棱镜与三光纤准直器之间再放入WDM膜片，该膜片应不影响经过S1面和S3面的光，多边棱镜也可为分别含S1面、S2面、S3面的三个多边棱镜组合而成，普通反射镜边可为WDM膜片。
综上所述，本新型光路设计优点十分明显。第一，该方案可按所需设计高隔离的WDM器件，第二，该方案封装体积小，第三，本新型实现光纤无源器件最不易实现方式的封密，即光纤输入输出端在器件同一侧。有理由相信，随光纤通讯要求功能越来越高，该专利将获得广泛应用。
下面结合实施及附图作详细说明图1为已有技术光路结构图。
图2为另一种已有技术光路结构图。
图3为本实用新型光学结构图。
图4为本实用新型另一种光学结构图。
图5为本实用新型再一种光学结构图。
图6为本实用新型再一种光学结构图。
图7为本实用新型具体结构图。
本实用新型采用一种特殊的光路设计，在实现高隔离WDM器件功能，同时，亦实现光纤同输入输出端。其光路图如图3所示。图3中，301、302、303为三光纤准直器304的三根光纤，其中301输入λ1和λ2；305为一多边棱镜，多边棱镜305的H面与三光纤准直器出光面F平行或近似平行，306为WDM膜片，它透射λ2反射λ1,λ2透过WDM膜片对λ1隔离度达40dB以上，这样使反射光进入三光纤准直器的光纤302，镜片307为普通反射镜，并将光λ2反射通过棱镜305进入光纤303。本实用新型采用了特制棱镜，即在S1、S2、S3棱镜面中棱镜S2面镀对λ1透过，对λ2反射WDM膜，而S1、S3仍为普通增透膜，这样λ1通过S2面WDM膜层，则通过棱镜之后λ1光对λ2的隔离度可轻易达到55dB，这样即实现高隔离度WDM器件功能。
本实用新型亦可存在其它形式。棱镜305上亦可不镀WDM膜，在S2表面前加第二片WDM膜片，或棱镜另一面加WDM膜片，只要保证该片WDM膜不挡住通S1、S3的光，如图4、图5所示。如果追求更高隔离，可将S2前WDM膜片增至两片，在λ2光路上再增加一到二片对λ2透射，对λ1反射膜片，或者将膜片307亦改为WDM膜片等。
图6中，不同的是将图3中一块多边棱镜改为三块分离棱镜。该方案也可采用更简单方式，直接在棱镜通过光面镀所需WDM膜层，同时，根据所要求的隔离度高低，可分别选择在棱镜405b,405c单面或双面镀所需的WDM。
图7为本实用新型装配结构图。501,502,503为光纤线，504为三孔毛细管，507为微透镜，505为三光纤准直器的金属外管，506、512,513为焊锡，508为外壳，509棱镜直接粘在外壳508上,510为WDM膜片，其不工作部分固定在固定棒上，511为全反射镜，514为固定棒。
本实用新型中的多边棱镜可选用普通光学材料，如K9玻璃、石英玻璃等。
如图3中设通过棱镜入射光在WDM膜片306上入射角为θ1，在反射镜307上，入射光的入射角为θ2，对三光纤准直器、棱镜、反射片之间有关参数设计可基本遵循下列原则5°≤θ1≤10°,1.5°≤θ2≤10°。
权利要求1.一种紧密型封装高隔离度波分复用器，其特征在于三光纤准直器出光端一面设置多边棱镜，多边棱镜H面基本平行于三光纤准直器出光面，入射光通过S1面，S2面上镀有WDM膜，并接受作为反射镜的WDM膜片反射的光。S3接受一普通反射镜反射的光，其中1.5°≤θ1≤10°,1.5°≤θ2≤10°,S1与S3面均镀有增透膜，WDM膜片位于多边棱镜与反射镜之间，多边棱镜直接固定在壳体上，WDM膜片不接收光的一部分固定在固定棒上，并位于多边棱镜与普通反射镜之间。
2.根据权利要求1所述的一种紧密型封装高隔离度波分复用器，其特征于在多边棱镜S2前面或在多边棱镜与三光纤准直器之间还可再设置一片或多片WDM膜片。该膜片应不影响经过S1与S2面的光。
3.根据权利要求1与2所述的一种紧密型封装高隔离度波分复用器，其特征在于多边棱镜也可分为分别含S1面、S2面、S3面的三个棱镜组合而成。
4.根据权利要求1或2所述的一种紧密型封装高隔离度波分复用器，其特征在于反射镜也可为WDM膜片。
专利摘要一种紧密型封装高隔离度波分复用器,是采用三光纤准直器和相应棱镜及作反射和作滤光片的WDM膜片,使光一次和两次或多次经WDM膜片从而制作高隔离度单端输入输出的WDM器件,实现WDM器件输入输出端口在器件同一侧。本实用新型在高速光通讯系统,接入网,全光网络等领域中,以将原有着广阔的应用前景,实现了对光高隔离并满足器件体积小的优点。
文档编号H04B10/02GK2454994SQ0024105
公开日2001年10月17日 申请日期2000年11月17日 优先权日2000年11月17日
发明者吴砺, 黄雪钦, 吴秀榕, 辛承刚, 吴有建 申请人:福建华科光电有限公司