光纤滤波器装置及其制造方法

专利名称：光纤滤波器装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及光纤滤波器领域。更具体地说，本发明涉及一种光纤滤波器装置及其 制造方法。
背景技术：
随着光纤到户或光纤到驻地(Fiber To The X, FTTx)的商用化来临，对局端与 用户端光纤链路健康度的实时监测成为迫切需要。现有FTTx监测系统使用光时域反射仪 (Optical Time Domain Reflectometer, 0TDR)技术，由于占绝对优势的 TDM-PON 架构中使 用光功率分支器件(Optical Power Splitter)连接多个用户，这样OTDR所获得的测试结 果是多个用户链路的合成，并不能获知某一个特定用户与局端的互联情况，然而对于实际 应用来说，必须获知每个用户与局端之间的链路清晰的监测图样。目前，可供选择采用的技术之一为在用户端插接光纤布拉格光栅(Fiber Brag Grating, FBG)，由于FBG具有本征的超窄带反射光谱特性( 0. 5nmi3dB)，但是应用在 FTTx系统中的OTDR监测系统需要更为宽松的反射光谱特性以便放松OTDR的激光器中心波 长的偏差或漂移(20nm)，尽管技术上来讲，可以采用啁啾的办法来增宽FBG的反射光谱宽 度，但是成本非常高昂，并且随着反射光谱增宽其总体光学性能因之明显下降。制作光纤布拉格光栅的常用方法有双光束干涉法和相位掩模板，双光束干涉法主 要适用于研究目的，不适合于商用的批量生产；相位掩模板则在其结构形成后，制作过程相 对简单易控，适用于商用批量生产。但是，由于单个相位掩模板制作的FBG具有本征的超窄 带反射光谱特性( 0. 5nmi3dB)，因此常采用多个相位掩模板或者非周期相位掩模板来实 现啁啾FBG来增宽FBG的反射光谱宽度，但是特制可制作20nm反射光谱的相位掩模板极端 昂贵，因此，该方法制作的啁啾FBG成本非常高昂，鉴于FTTx对成本的敏感性来说，所以啁 啾FBG不是一个良好的选择，并且随着反射光谱增宽其总体光学性能因之明显下降。因而，需要提供一种反射光谱宽、反射隔离度高且成本相对低廉的光纤滤波装置 来从光纤的光信号中提取OTDR所需的检测信号。

发明内容
鉴于此，本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方本发明的目的在于提供一种光纤滤波器装置及其制造方法，其通过光学滤波组件 和光纤头组件针对不同的频谱将入射光进行分离，并将具有宽频谱、高反射率和高反射隔 离度的光反射回入射光纤，以提供OTDR所需的检测信号。本发明的目的进一步在于提供一种光纤滤波器装置及其制造方法，其通过结构和 光路的合理配置实现了对入射光的多次反射，以提高反射隔离度，从而能够利用常规反射 隔离度的光学滤波装置实现很高的反射隔离度效果，而节省了成本。根据本发明的一个方面，其提供一种光纤滤波器装置，包括
聚焦准直组件；包括至少一个光学滤波元件的光学滤波组件，所述光学滤波组件允许第一波长范 围的光透射通过，而允许第二波长范围的光被反射；以及第一和第二光纤头组件，所述第一 光纤头组件设置有第一光纤，所述第二光纤头组件设置有第二光纤，所述第一光纤具有设 置在所述第一光纤头组件中的用于入射和出射光的端口，从所述第一光纤入射的光透射通 过所述光学滤波组件的部分从所述第二光纤射出所述光纤滤波器装置，而从所述第一光纤 入射的光被所述光学滤波组件反射的部分从所述第一光纤射出所述光纤滤波器装置。优选地，所述光学滤波组件包括多于一个光学滤波元件，所述多于一个光学滤波 元件具有相同的滤波特性，或者它们的中心波长之间偏置大约0. 3nm。优选地，所述光学滤波组件还包括套管，其中所述聚焦准直组件、所述光学滤波组 件、所述第一和第二光纤头组件分别地或组合地容纳在所述套管中。优选地，所述光纤滤波器装置还包括外壳，所述套管被容装并固定于所述外壳中。优选地，所述光学滤波组件利用所述光学滤波元件对从所述第一光纤入射的光进 行多于一次的反射。具体地，所述光学滤波组件利用所述光学滤波元件对从所述第一光纤入射的光共 进行三次反射。在一个实施例中，所述光学滤波组件包括第一光学滤波元件和第二光学滤波元 件，对从所述第一光纤入射的光进行多于一次的反射在所述第一光学滤波元件和第二光学 滤波元件之间进行。优选地，所述第一光纤头组件设置有反馈光纤，所述反馈光纤的一端接收从所述 第一光纤入射到所述第一光学滤波元件上被反射的反射光，所述第二光学滤波元件位于所 述反馈光纤的另一端，用于将入射到所述反馈光纤中的反射光再次反射回所述第一光学滤 波元件。具体地，所述第二光学滤波元件被附着或直接镀膜到所述反馈光纤的端面上。优选地，所述第二光学滤波元件位于所述第一光纤头组件和聚焦准直组件之间的 间隙中，并用于接收从所述第一光学滤波元件反射的光并将其反射回所述第一光学滤波元 件。具体地，所述第二光学滤波元件附着于所述第一光纤头组件或聚焦准直组件的端 面上。优选地，所述第一光纤头组件还设置有回送光纤，所述回送光纤具有第一端口和 第二端口，所述回送光纤的第一端口用于接收从所述第一光纤入射到所述光学滤波组件中 的一光学滤波元件上被反射的反射光，第二端口用于将进入所述回送光纤的第一端口的光 回送到所述光学滤波元件以进行第二次反射，所述回送光纤还配置成由所述第二端口接收 经过第二次反射的反射光并通过所述第一端口再次回送至所述光学滤波元件以进行第三 次反射。具体地，回送光纤的第一和第二端口和第一光纤的端口在朝向所述光学滤波元件 的方向上并排设置，且第二端口位于三者的中间。根据本发明的另一个方面，其提供一种用于制造光纤滤波器装置的制造方法，包 括步骤
(a)将包括光学滤波元件的光学滤波组件与聚焦准直组件一起装配在套管中以形 成第一组件，所述光学滤波组件允许第一波长范围的光透射通过，而允许第二波长范围的 光被反射；(b)将设置有第一光纤的第一光纤头组件装入所述套管，并与所述第一组件进行 光路调整，以使从所述第一光纤入射的光被所述光学滤波组件反射的部分从所述第一光纤 射出，所述第一光纤具有设置在所述第一光纤头组件中的用于入射和出射光的端口 ；(c)将所述第一光纤头组件与所述第一组件进行固化，以形成第二组件；(d)将设置有第二光纤的第二光纤头组件装入所述套管，并与所述第二组件进行 光路调整，以使从所述第一光纤入射的光透射通过所述光学滤波组件的部分从所述第二光 纤射出；和(e)将所述第二光纤头组件与所述第二组件进行固化。优选地，所述方法还包括(f)提供外壳，并将所述外壳与套管两端以及所述第一和第二光纤头组件的外侧 进行固化。优选地，步骤(b)还包括进行光路调整，以使得从所述第一光纤入射的光经所述第二光学滤波元件被反射 出所述第一光纤的功率最大。优选地，步骤(d)还包括进行光路调整，以使得透射通过所述第一光学滤波元件从所述第二光纤出射的光 的耦合效率最高。优选地，所述光学滤波组件利用所述光学滤波元件对从所述第一光纤入射的光进 行多于一次的反射。具体地，所述光学滤波组件利用所述光学滤波元件对从所述第一光纤入射的光共 进行三次反射。优选地，所述光学滤波组件包括多于一个光学滤波元件，所述多于一个光学滤波 元件具有相同的滤波特性，或者它们的中心波长之间偏置大约0. 3nm。在一个实施例中，所述光学滤波组件包括第一光学滤波元件和第二光学滤波元 件，对从所述第一光纤入射的光进行多于一次的反射在所述第一光学滤波元件和第二光学 滤波元件之间进行。优选地，所述第二光学滤波元件位于所述第一光纤头组件和聚焦准直组件之间的 间隙中，并用于接收从所述第一光学滤波元件反射的光并将其反射回所述第一光学滤波元 件。具体地，所述第二光学滤波元件附着于所述第一光纤头组件或聚焦准直组件的端 面上。优选地，所述第一光纤头组件设置有反馈光纤，所述反馈光纤的一端接收从所述 第一光纤入射到所述第一光学滤波元件上被反射的反射光，所述第二光学滤波元件位于所 述反馈光纤的另一端，用于将入射到所述反馈光纤中的反射光再次反射回所述第一光学滤 波元件。具体地，所述第二光学滤波元件被附着或直接镀膜到所述反馈光纤的端面上。
7
优选地，所述第一光纤头组件还设置有回送光纤，所述回送光纤具有第一端口和 第二端口，所述回送光纤的第一端口用于接收从所述第一光纤入射到所述光学滤波组件中 的一光学滤波元件上被反射的反射光，第二端口用于将进入所述回送光纤的第一端口的光 回送到所述光学滤波元件以进行第二次反射，所述回送光纤还配置成由所述第二端口接收 经过第二次反射的反射光并通过所述第一端口再次回送至所述光学滤波元件以进行第三 次反射。具体地，回送光纤的第一和第二端口和第一光纤的端口在朝向所述光学滤波元件 的方向上并排设置，且第二端口位于三者的中间。本发明中上述技术方案中的任一个方面至少具有下述优点和有益效果通过相对简单的光学滤波组件结构来替代成本高昂的啁啾光纤布拉格光栅，而实 现对OTDR所需的检测信号的提取，能够缓解光谱带宽要求的限制，从而在更大的光谱宽度 上获得更好的光学性能。并且与现有技术相比，其还具有制造工艺易控、成本低、可靠性高 的优势。本发明的技术方案的优势进一步在于，采用反馈式微光学的设计结构，通过使得 光在根据本发明的光纤滤波器装置中的多于一次的反射，来实现以低成本的较低反射隔离 度的薄膜滤波片获得极高的反射隔离度、高回波损耗及良好的反射率。


下面参照附图对根据本发明实施方式的光纤滤波器的制造方法和装置进行说明， 其中图1是根据本发明的第一实施方式的光纤滤波器的结构的截面示意图；图2A是根据本发明的具有反馈光纤和第二光学滤波元件的光纤滤波器的结构的 截面示意图；图2B是图2A中的光纤滤波器结构中的光路示意图；图2C和2D分别示出图2A中的光纤滤波器结构中的第二光纤和反馈光纤的两种 排列方式；图3A是根据本发明的第二光学滤波元件设置在第一光纤头组件的端面上的光纤 滤波器的结构的截面示意图；图3B是根据本发明的第二光学滤波元件设置在聚焦准直组件的端面上的光纤滤 波器的结构的截面示意图；图3C和3D分别是图3A和图3B中的光纤滤波器的结构中的光路示意图；图4A是根据本发明的具有回送光纤的光纤滤波器的结构的截面示意图；图4B是图4A中的光纤滤波器结构中的光路示意图；以及图4C和4D分别示出图4A中的光纤滤波器结构中的第二光纤和回送光纤的两个 端口的两种排列方式。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明 书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。附图1表示了一种光纤滤波器装置的结构。参见图1，根据本发明一种实施方式的 光纤滤波器装置100，包括设置有第一光纤2的第一光纤头组件1、聚焦准直组件3a、3b、 光学滤波组件、设置有第二光纤7的第二光纤头组件4。如图1所示，该光纤滤波器装置100 还包括用于容纳第一光纤头组件1、聚焦准直组件3a、3b、光学滤波组件和第二光纤头组件 4的套管6、粘合物8和外壳9，其中套管6被容装并固定于所述外壳9中，而粘合物8，例如 环氧胶，用于对第一光纤2和第二光纤7相对于套管6和外壳9附加地粘结和固定。在图1中，光学滤波组件仅包含了一个光学滤波元件，即薄膜滤波片5。光从第一 光纤2入射，在由聚焦准直组件(例如自聚焦透镜)3a准直后照射到薄膜滤波片5上，由光 线alOl和al02表示。薄膜滤波片5允许第一波长范围(λ la，Alb)的光透射通过，而使第 二波长范围(X2a，X2b)的光被反射。光透射通过薄膜滤波片5的部分由光线al03和al04 表示，在被聚焦准直组件(例如自聚焦透镜)3b聚焦后，从第二光纤7射出所述光纤滤波器 装置。而光被薄膜滤波片5反射的部分由光线blOl和bl02表示(光线blOl和bl02(方 向用实心箭头表示)分别表示与光线alOl和al02(方向用非封闭箭头表示)遵循相同光 路但方向相反的光线，下同)，沿原路返回到第一光纤2。被反射回第一光纤2的具有波长 范围U2a，A2b)的光则作为提供给OTDR的检测光信号。在另一种实施方式中，光学滤波组件可以包括多于一个光学滤波元件，所述光学 滤波元件具有相同的滤波特性，或者它们的中心波长之间偏置大约0. 3nm，其用于将从第一 光纤2入射的光进行多次反射，通过多次反射能够提高反射隔离度，例如光在经过一自身 反射隔离度为HdB的常规薄膜滤波片的三次反射之后，反射隔离度可以达到40dB以上。例如，光学滤波组件可以包括第一光学滤波元件和第二光学滤波元件，可以在所 述第一光学滤波元件和第二光学滤波元件之间对从所述第一光纤2入射的光进行多于一 次的反射。具体地，图2A示出根据本发明的第二个实施例的光纤滤波器装置200的结构。与 图1所示的实施例相比，图2A示出的结构进一步包括一个与薄膜滤波片5滤波特性相同 的第二薄膜滤波片15，以及设置在第一光纤组件1中的反馈光纤16，而且第一光纤2的位 置也发生了变化。借助于示出图2A中的结构的光路的图2B，可以清楚地看出，第一光纤2 和反馈光纤16平行布置，且反馈光纤16具有朝向薄膜滤波片5的第一端口 16a和远离薄 膜滤波片5的第二端口 16b，第一光纤2和反馈光纤16配置成使得从第一光纤2入射的光 (由光线a201，a202表示)在被薄膜滤波片5反射之后不再像图1所示的结构那样直接地 返回到第一光纤2，而是被反射到反馈光纤16的第一端口 16a (由光线a205，a206表示)， 并从所述第一端口 16a进入到反馈光纤16中，到达反馈光纤16的第二端口 16b，在第二端 口 16b的端面上设置有第二薄膜滤波片15，其与薄膜滤波片5大致平行(可视光路误差调 整的需要略有倾斜)使得其可将到达第二端口 16b的光沿原路反射回薄膜滤波片5 (由光 线b205，b206表示)，根据光路可逆原理，被反射回薄膜滤波片5的光被薄膜滤波片5再次 沿光线b201、b202所示的方向原路反射回第一光纤2，作为光信号提供给0TDR。也就是，光 在从第一光纤2入射到光纤滤波器装置200再返回到第一光纤2的过程中被滤波特性相同 的薄膜滤波片反射了三次，从而有效地提高了反射隔离度。而透射通过薄膜滤波片5的光 依然沿着光线a203、a204所示的方向从第二光纤7射出所述光纤滤波器装置。
在上述第二个实施例中，第二薄膜滤波片15可以被附着或直接镀膜到所述反馈 光纤16的第二端口 16b的端面上。图2C和图2D示出了第一光纤2和反馈光纤16的两种排列方式。即在竖直方向 上或在水平方向上排列。本领域普通技术人员应当理解，第一光纤2和反馈光纤16的排列 方式并不限于这两种，在其它方向上的排列，只要能够实现上述技术效果，就是可以的。第二薄膜滤波片不仅可以如图2A所示设置在反馈光纤16的一端，还可以设置在 第一光纤头组件1和聚焦准直组件3a之间的间隙中。在一种实施例中，如图3A所示，与 图2中的光纤滤波器装置结构相比，图3A中的结构没有设置反馈光纤16，而是在第一光纤 头组件1和聚焦准直组件3a之间的间隙中的第一光纤头组件1的端面上提供一个楔形块 26，而将第二薄膜滤波片25设置在所述楔形块26朝向薄膜滤波片5的表面上。基于与图 2A-2D所示结构相似的原理，如图3A和3C所示，第一光纤2和楔形块26配置成使得从第 一光纤2入射的光(由光线a301，a302表示)在被薄膜滤波片5反射之后被反射到楔形块 26表面上的第二薄膜滤波片25 (由光线a305，a306表示)，所述第二薄膜滤波片25与薄膜 滤波片5大致平行(可视光路误差调整的需要略有倾斜)使得其可将被反射到其上的光沿 原路反射回薄膜滤波片5 (由光线b305，b306表示)，根据光路可逆原理，被反射回薄膜滤 波片5的光被薄膜滤波片5再次沿光线b301、b302所示的方向原路反射回第一光纤2，作 为光信号提供给0TDR。也就是，光在从第一光纤2入射到光纤滤波器装置300再返回到第 一光纤2的过程中被滤波特性相同的薄膜滤波片反射了三次，从而有效地提高了反射隔离 度。而透射通过薄膜滤波片5的光依然沿着光线a303、a304所示的方向从第二光纤7射出 所述光纤滤波器装置。图3B示出了与图3A相类似的另一个实施例。与图3A中的结构相比，图3B中的 光纤滤波器装置301仅仅是将设置在第一光纤头组件1和聚焦准直组件3a之间的间隙中 楔形块的位置从第一光纤头组件1的端面移到了聚焦准直组件3a的端面上。在图3B中， 第二薄膜滤波片35被设置在聚焦准直组件3a的端面上的楔形块27的远离薄膜滤波片5 的一侧表面上。其光路和反射过程与图3A所示的结构几乎完全相同，但由于第二薄膜滤波 片35位于楔形块27的远离薄膜滤波片5的一侧表面上，所以在光在薄膜滤波片5和第二 薄膜滤波片35之间被反射时，光必须透射通过楔形块27，因而楔形块27必须对于第二波长 范围(X2a，A2b)的光是透明的。而对于图3A中的楔形块26则无此限制。应当理解，尽管上述实施例中楔形块和第二薄膜滤波片位于第一光纤头组件或聚 焦准直组件的端面上，但是本领域普通技术人员应当理解，第二薄膜滤波片及其承载装置 也可以不位于两者的端面上，根据相同或类似的原理，将第二薄膜滤波片设置在第一光纤 头组件和聚焦准直组件之间的间隙中而实现与上述实施例相同的功能的其它方式也包含 在本发明的范围内。除去上述图2A-图3D所示的采用多个光学滤波元件对从第一光纤2入射的光进 行多于一次的反射滤波的实施例之外，对于从第一光纤2入射的光进行多次反射也可以通 过一个光学滤波元件来实现。图4A-4D示出了采用回送光纤和单个光学滤波元件来实现对从第一光纤2入射的 光进行多于一次的反射滤波的实施例。与图1所示的实施方式相比，图4A所示的实施例并 没有增加光学滤波元件，而是在第一光纤头组件1中设置了回送光纤36。回送光纤36具有
10第一端口 36a和第二端口 36b，回送光纤36具有第一端口 36a和第二端口 36b 并与第 一光纤2设置在光纤头组件1中的端口并排设置，且第一端口 36a和第二端口 36b都朝向 薄膜滤波片5。如图4B所示，回送光纤36和第一光纤2配置成使得从第一光纤2入射的光 (由光线a401，a402表示)在被薄膜滤波片5反射之后被反射到回送光纤36的第一端口 36a (由光线a405，a406表示)，被回送光纤36的第一端口 36a接收的光被回送至第二端口 36b，并通过第二端口 36b回送至薄膜滤波片5 (由光线a407，a408表示)，根据光路可逆原 理，被反射回薄膜滤波片5的光被薄膜滤波片5再次沿光线b407、b408所示的方向原路反 射回回送光纤36的第二端口 36b (由光线b407，b408表示)，再被回送至回送光纤36的第 一端口 36a (由光线b405，b406表示)，而后被反射到薄膜滤波片5回第一光纤2 (由光线 b401，b402表示)，作为光信号提供给0TDR。也就是，光在从第一光纤2入射到光纤滤波器 装置400再返回到第一光纤2的过程中被同一薄膜滤波片5反射了三次，从而有效地提高 了反射隔离度。而透射通过薄膜滤波片5的光依然沿着光线a403、a404所示的方向从第二 光纤7射出所述光纤滤波器装置。图4C和4D示出了用于实现上述光路的第一光纤2和回送光纤36的两个端口的布 置示例。第一光纤2的端口和回送光纤36的第一和第二端口 36a和36b可以在朝向薄膜 滤波片5的方向上并排设置，且第二端口 36b位于三者的中间，它们可以在竖直方向上或水 平方向上排列成近似一条直线，所述布置或称为直线排列的三孔光纤头。本领域普通技术 人员应当理解，第二光纤2的端口和回送光纤36的两个端口的排列方式并不限于这两种， 在其它方向上的排列，只要能够实现上述技术效果，即涵盖在本发明的构思之内。尽管上述实施例仅采用一个或两个光学滤波元件来实现对从第一光纤2入射的 光的多于一次的反射，但是，应当理解，根据相同或类似的原理，以叠加的方式采用更多的 光学滤波元件对从第一光纤2入射的光进行多于一次的反射，可能够实现对返回到第一光 纤2中的光的反射隔离度的提高。这些方案也包含在本发明的范围内。本领域普通技术人员应当理解，尽管本实施方式中示出光纤滤波器装置具有套 管、外壳和粘合物的结构，但是本发明并不限于此，本领域中的任何能够实现对光纤头组 件、聚焦准直组件和光学滤波组件进行固定和保持的结构都属于本发明的范围。同样，光学 滤波组件也不仅限于薄膜滤波片。例如，虽然在图1所示的实施例中，聚焦准直组件3a、3b、光学滤波组件、第一和第 二光纤头组件1、4组合地一起容纳在所述套管6中。但是，本发明并不仅限于此，例如根据 制造工艺的要求，聚焦准直组件3a、3b、光学滤波组件、第一和第二光纤头组件1、4可以分 别地或其中的一个或数个组合起来容纳在一个或多个套管6中。在上述实施方式中，光纤头组件与相邻的聚焦准直组件之间存在间隙，以方便对 光路进行调整。在所述间隙两侧的光纤头组件与相邻的聚焦准直组件的端面可以与入射光 方向垂直，也可以与该方向成小的倾斜角(例如小于10度)，以提高耦合效率，降低损耗。在本发明的上述实施例中，聚焦准直组件优选为节距0. 2 0. 249的自聚焦透镜。本发明还提供一种用于制造光纤滤波器装置的制造方法。以如图1所示的光纤滤 波器装置100为例，首先，将薄膜滤波片5与聚焦准直组件3a、3b —起装配在套管中以形 成第一组件，该组件中薄膜滤波片5与聚焦准直组件3a、3b和套管可以通过光学胶等粘合 剂固化，或以其它方式结合。之后，将设置有第一光纤的第一光纤头组件装入所述套管，并与所述第一组件进行光路调整，以使从所述第一光纤入射的光被所述薄膜滤波片5反射的 部分从所述第一光纤出射。再将所述第一光纤头组件与所述第一组件进行固化，以形成第 二组件。将设置有第二光纤的第二光纤头组件装入所述套管，并与所述第二组件进行光路 调整，以使从所述第一光纤入射的光透射通过所述光学滤波组件的部分从所述第二光纤出 射，最后将所述第二光纤头组件与所述第二组件进行固化，形成光纤滤波器装置100。所述方法还可以包括提供外壳9，并将所述外壳9与套管6两端以及所述第一和 第二光纤头组件1、4的外侧进行固化，从而提高光纤滤波器装置100的防止被外界环境腐 蚀侵害的性能。在对第一光纤头组件1和第一组件进行光路调整时，可以使得从所述第一光纤2 入射的光经所述第二光学滤波元件被反射出所述第一光纤的功率最大。在对第二光纤头组 件和第二组件进行光路调整时，可以使得透射通过所述第一光学滤波元件从所述第二光纤 出射的光的耦合效率最高。为了提高传输效率，可以对抛光好的光纤头端面作增透镀膜处理。对于光纤滤波 器装置的其它的实施例200、300、301和400的制造，只需要在上述制造光纤滤波器装置100 的基础上增加相应的步骤即可。比如，对于光纤滤波器装置200，其需要在上述所有步骤之 前制备两光纤混合式光纤头组件，其中一根光纤为普通光纤，另一根为附有薄膜滤波片的 光纤。而对于光纤滤波器装置300和301则要在第一光纤头组件1与聚焦准直组件3a装 配之前在第一光纤头组件1或聚焦准直组件3a的端面上设置楔形块26或27，在所述楔形 块26或27的一侧表面上分别附着第二薄膜滤波片25和35。而对于光纤滤波器装置400， 则需要事先制备三孔混合式光纤头组件，例如可选结构为直线排列的三孔光纤头，选择其 中相邻两孔由一根光纤连通而成，另外边上的一孔由独立的一根光纤占据。虽然本发明总体构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理 解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的 范围以权利要求和它们的等同物限定
权利要求
一种光纤滤波器装置，包括聚焦准直组件；包括至少一个光学滤波元件的光学滤波组件，所述光学滤波组件允许第一波长范围的光透射通过，而允许第二波长范围的光被反射；以及第一和第二光纤头组件，所述第一光纤头组件设置有第一光纤，所述第二光纤头组件设置有第二光纤，所述第一光纤具有设置在所述第一光纤头组件中的用于入射和出射光的端口，从所述第一光纤入射的光透射通过所述光学滤波组件的部分从所述第二光纤射出所述光纤滤波器装置，而从所述第一光纤入射的光被所述光学滤波组件反射的部分从所述第一光纤射出所述光纤滤波器装置。
2.根据权利要求1所述的光纤滤波器装置，其中所述光学滤波组件包括多于一个光学滤波元件，所述多于一个光学滤波元件具有相同 的滤波特性，或者它们之间的中心波长偏置大约0. 3nm。
3.根据权利要求1或2所述的光纤滤波器装置，还包括套管，其中所述聚焦准直组件、所述光学滤波组件、所述第一和第二光纤头组件分别地 或组合地容纳在所述套管中。
4.根据权利要求1或2所述的光纤滤波器装置，还包括外壳，所述套管被容装并固定于所述外壳中。
5.根据权利要求1或2所述的光纤滤波器装置，其中所述光学滤波组件利用所述光学滤波元件对从所述第一光纤入射的光进行多于一次 的反射。
6.根据权利要求5所述的光纤滤波器装置，其中所述光学滤波组件利用所述光学滤波元件对从所述第一光纤入射的光共进行三次反射。
7.根据权利要求5所述的光纤滤波器装置，其中所述光学滤波组件包括第一光学滤波元件和第二光学滤波元件，对从所述第一光纤入 射的光进行多于一次的反射在所述第一光学滤波元件和第二光学滤波元件之间进行。
8.根据权利要求7所述的光纤滤波器装置，其中所述第一光纤头组件设置有反馈光纤，所述反馈光纤的一端接收从所述第一光纤入射 到所述第一光学滤波元件上被反射的反射光，所述第二光学滤波元件位于所述反馈光纤的 另一端，用于将入射到所述反馈光纤中的反射光再次反射回所述第一光学滤波元件。
9.根据权利要求8所述的光纤滤波器装置，其中所述第二光学滤波元件被附着或直接镀膜到所述反馈光纤的端面上。
10.根据权利要求7所述的光纤滤波器装置，其中所述第二光学滤波元件位于所述第一光纤头组件和聚焦准直组件之间的间隙中，并用 于接收从所述第一光学滤波元件反射的光并将其反射回所述第一光学滤波元件。
11.根据权利要求10所述的光纤滤波器装置，其中所述第二光学滤波元件附着于所述第一光纤头组件或聚焦准直组件的端面上。
12.根据权利要求5所述的光纤滤波器装置，其中所述第一光纤头组件还设置有回送光纤，所述回送光纤具有第一端口和第二端口，所2述回送光纤的第一端口用于接收从所述第一光纤入射到所述光学滤波组件中的一光学滤 波元件上被反射的反射光，第二端口用于将进入所述回送光纤的第一端口的光回送到所述 光学滤波元件以进行第二次反射，所述回送光纤还配置成由所述第二端口接收经过第二次 反射的反射光并通过所述第一端口再次回送至所述光学滤波元件以进行第三次反射。
13.根据权利要求12所述的光纤滤波器装置，其中回送光纤的第一和第二端口和第一光纤的端口在朝向所述光学滤波元件的方向上并 排设置，且第二端口位于三者的中间。
14.一种用于制造光纤滤波器装置的制造方法，包括步骤(a)将包括光学滤波元件的光学滤波组件与聚焦准直组件一起装配在套管中以形成第 一组件，所述光学滤波组件允许第一波长范围的光透射通过，而允许第二波长范围的光被 反射；(b)将设置有第一光纤的第一光纤头组件装入所述套管，并与所述第一组件进行光路 调整，以使从所述第一光纤入射的光被所述光学滤波组件反射的部分从所述第一光纤射 出，所述第一光纤具有设置在所述第一光纤头组件中的用于入射和出射光的端口 ；(c)将所述第一光纤头组件与所述第一组件进行固化，以形成第二组件；(d)将设置有第二光纤的第二光纤头组件装入所述套管，并与所述第二组件进行光路 调整，以使从所述第一光纤入射的光透射通过所述光学滤波组件的部分从所述第二光纤射 出；和(e)将所述第二光纤头组件与所述第二组件进行固化。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括(f)提供外壳，并将所述外壳与套管两端以及所述第一和第二光纤头组件的外侧进行 固化。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中步骤(b)还包括进行光路调整，以使得从所述第一光纤入射的光经所述光学滤波元件被反射出所述第 一光纤的功率最大。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其中步骤(d)还包括进行光路调整，以使得透射通过所述光学滤波元件从所述第二光纤出射的光的耦合效 率最闻。
18.根据权利要求14或15所述的方法，其中所述光学滤波组件利用所述光学滤波元件对从所述第一光纤入射的光进行多于一次 的反射。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述光学滤波组件利用所述光学滤波元件对从所述第一光纤入射的光共进行三次反射。
20.根据权利要求14或15所述的方法，其中所述光学滤波组件包括多于一个光学滤波元件，所述多于一个光学滤波元件具有相同 的滤波特性，或者它们的中心波长之间偏置大约0. 3nm。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述光学滤波组件包括第一光学滤波元件和第二光学滤波元件，对从所述第一光纤入射的光进行多于一次的反射在所述第一光学滤波元件和第二光学滤波元件之间进行。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第二光学滤波元件位于所述第一光纤头组件和聚焦准直组件之间的间隙中，并用 于接收从所述第一光学滤波元件反射的光并将其反射回所述第一光学滤波元件。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述第二光学滤波元件附着于所述第一光纤头组件或聚焦准直组件的端面上。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一光纤头组件设置有反馈光纤，所述反馈光纤的一端接收从所述第一光纤入射 到所述第一光学滤波元件上被反射的反射光，所述第二光学滤波元件位于所述反馈光纤的 另一端，用于将入射到所述反馈光纤中的反射光再次反射回所述第一光学滤波元件。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述第二光学滤波元件被附着或直接镀膜到所述反馈光纤的端面上。
26.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一光纤头组件还设置有回送光纤，所述回送光纤具有第一端口和第二端口，所 述回送光纤的第一端口用于接收从所述第一光纤入射到所述光学滤波组件中的一光学滤 波元件上被反射的反射光，第二端口用于将进入所述回送光纤的第一端口的光回送到所述 光学滤波元件以进行第二次反射，所述回送光纤还配置成由所述第二端口接收经过第二次 反射的反射光并通过所述第一端口再次回送至所述光学滤波元件以进行第三次反射。
27.根据权利要求26所述的光纤滤波器装置，其中回送光纤的第一和第二端口和第一光纤的端口在朝向所述光学滤波元件的方向上并 排设置，且第二端口位于三者的中间。
全文摘要
本发明公开了一种光纤滤波器装置及其制造方法。所述光纤滤波器装置包括聚焦准直组件；包括至少一个光学滤波元件的光学滤波组件，所述光学滤波组件允许第一波长范围的光透射通过，而允许第二波长范围的光被反射；以及第一和第二光纤头组件，所述第一光纤头组件设置有第一光纤，所述第二光纤头组件设置有第二光纤，从所述第一光纤入射的光透射通过所述光学滤波组件的部分从所述第二光纤射出所述光纤滤波器装置，而从所述第一光纤入射的光被所述光学滤波组件反射的部分从所述第一光纤射出所述光纤滤波器装置。通过采用上述光纤滤波器装置，能够在更大的光谱宽度上获得更好的光学性能，并且还具有制造工艺易控、成本低、可靠性高的优势。
文档编号G02B6/34GK101900855SQ200910052290
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者童朝阳 申请人:泰科电子(上海)有限公司