波分复用解复用装置的制作方法

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及波分复用解复用装置。

背景技术：

波分复用技术是目前光通信领域的主要技术之一，随着传输速率与传输容量需求不断增长，为实现波分复用，需采用合波器将多波长光合成一路或者一束光分成多路不同波长的光，以实现对光载信息的自由处理。

波分复用技术较常采用的是带通薄膜滤波片方案，但随着市场带宽需求的增长以及光器件低能耗高密度要求的提出，要实现多通道低损耗的波分解复用器的实用性以及可量产性，还是有很多挑战需要面对。

而目前硅光芯片以及AWG芯片由于材料及工艺损耗比较大，通道间隔离度进一步提高也存在一些问题，而且对环境温度变化比较敏感，所以要实现低损耗低通道波分解复用器还需要更多的改善，目前还无法满足某些机种对整个链路损耗指标的要求。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种偏振无关型的波分复用解复用器，损耗更低，结构紧凑，易于扩展，实现更多通道的波分复用解复用。

为了实现上述目的之一，本申请提供了波分复用解复用装置，包括组合波分复用解复用器和光束组合分解器；

所述组合波分复用解复用器包括至少两个波分复用解复用器叠置；

所述光束组合分解器包括至少一个子结构，每个子结构包括一个滤波片和两个反射镜，一个所述滤波片与两个所述反射镜配合将两路多通道光信号合为一路输出，或者将一路多通道光信号分为两路输出；

多路相互平行的单通道光信号分成多组分别入射到所述组合波分复用解复用器的各波分复用解复用器上，经所述至少两个波分复用解复用器合为至少两路相互平行的次多通道光信号输入到所述光束组合分解器，经所述至少一个子结构合为一路组合多通道光信号输出。

作为实施方式的进一步改进，入射所述子结构的两路次多通道光信号的其中一路直接透射过所述滤波片输出，另一路经两个所述反射镜依次反射后入射到所述滤波片上，经所述滤波片反射后，与透射的那一路次多通道光信号合为一路输出。

作为实施方式的进一步改进，经所述滤波片反射后输出的一路次多通道光信号以小于或等于15°的小入射角入射到所述滤波片。

作为实施方式的进一步改进，所述光束组合分解器包括一级或多级级联的所述子结构。

作为实施方式的进一步改进，所述波分复用解复用器的数量大于或等于4，所述光束组合分解器包括多个并联与级联组合的所述子结构。

作为实施方式的进一步改进，所述组合波分复用解复用器包括一个结构体，所述结构体包括相互平行的第一侧面和第二侧面，所述第二侧面靠近所述光束组合分解器；

每个所述波分复用解复用器包括依次排列于所述第一侧面上的一个第一抗反射膜和至少一个滤波膜，以及排列于所述第二侧面上依次与所述第一抗反射膜和滤波膜相对应的至少一个全反射膜和一个第二抗反射膜，所述第二抗反射膜与最后一个所述滤波膜相对应；

多个所述滤波膜分别只通过一个通道的光信号，对其它通道的光信号全反射，各个滤波膜通过的通道互不相同。

作为实施方式的进一步改进，各通道的光信号均以相同的小入射角平行入射到相应的所述滤波膜上，所述小入射角小于或等于15°。

本申请还提供的一种波分复用解复用装置，包括组合波分复用解复用器和光束组合分解器；

所述组合波分复用解复用器包括K个波分复用解复用器叠置，所述波分复用解复用器用于将多路光信号合为一路输出，或者将一路多通道光信号分成多路输出；所述K个波分复用解复用器各自合束的K路次多通道光信号相互平行；

所述光束组合分解器包括K-1个子结构，所述子结构包括一个滤波片和两个反射镜；所述滤波片与两个反射镜配合将两路所述次多通道光信号组合成一路输出，或者将一路组合的多通道光信号分解为两路次多通道光信号分别输入到两个所述波分复用解复用器；

所述K包括大于或等于2的整数。

作为实施方式的进一步改进，所述子结构组合的两路所述次多通道光信号分别为第一次多通道光信号和第二次多通道光信号；两所述反射镜分别为第一反射镜和第二反射镜；

所述滤波片位于所述第一次多通道光信号的光路中，对第一次多通道光信号全部透射，对第二多通道光信号全部反射；

所述第一反射镜位于所述第二次多通道光信号的光路中，将该路光信号反射至所述第二反射镜；所述第二反射镜位于第一次多通道光信号和第二次多通道光信号的光路之外，将所述第二次多通道光信号反射至所述滤波片上第一次多通道光信号的透射点，使所述第二次多通道光信号与所述第一次多通道光信号合为一路组合的多通道光信号输出。

作为实施方式的进一步改进，所述第二次多通道光信号经所述第二反射镜反射后，以小于或等于15°的小入射角入射到所述光滤波片。

本申请的有益效果：本申请采用叠置一体的多个波分复用解复用器组合结构，结合滤波片和反射镜，实现小角度入射的偏振无关型波分复用，而且反射次数少，损耗小，减少了通道间误差累积；结构简单紧凑，易于扩展，工艺成熟，便于加工，缩小产品尺寸的同时有效降低了生产成本。

附图说明

图1是本申请实施例1侧视图；

图2是本申请实施例1俯视图；

图3是本申请实施例1立体图；

图4是本申请实施例2立体图；

图5是本申请实施例3立体图；

图6是本申请实施例4立体图。

附图标记：10、组合波分复用解复用器；11、结构体；111、第一侧面；112、第二侧面；121、第一抗反射膜；122、滤波膜；123、全反射膜；124、第二抗反射膜；20、光束组合分解器；21、(第一)子结构；22、第二子结构；23、第三子结构；211(221/231)、滤波片；212(222/232)、第一反射镜；213(223/233)、第二反射镜。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。

在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。

另外，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。当元件或层被称为在另一部件或层“上”、与另一部件或层“连接”时，其可以直接在该另一部件或层上、连接到该另一部件或层，或者可以存在中间元件或层。

实施例1

如图1-3所示，该实施例的波分复用解复用装置，包括组合波分复用解复用器10和光束组合分解器20。其中，组合波分复用解复用器10包括至少两个波分复用解复用器叠置，光束组合分解器20包括至少一个子结构21，每个子结构21包括一个滤波片211和两个反射镜212、213，该滤波片211与两个反射镜212、213配合将两路多通道光信号合为一路输出，或者将一路多通道光信号分为两路输出。

多路相互平行的单通道光信号分成多组分别入射到组合波分复用解复用器10的各波分复用解复用器上，经至少两个波分复用解复用器合为至少两路相互平行的次多通道光信号输入到所述光束组合分解器10，再由至少一个子结构21合为一路组合多通道光信号输出。最后合束输出的组合多通道光信号的通道数，等于各次多通道光信号的所有通道数之和，等于输入的所有单通道光信号的总数。

该实施例中以八通道的波分复用解复用装置为例，作为波分复用装置时，将八通道光信号分成两组，每组分别有四通道，例如λ1-λ4，以及λ5-λ8。两个四通道的波分复用解复用器叠置成一体的组合波分复用解复用器10，光束组合分解器20包括一个滤波器211与两个反射镜212、213组合成的一个子结构21。两个波分复用解复用器分别将两组四通道的光信号合成两路相互平行的次多通道光信号输出，再经上述子结构21合为一路组合多通道光信号输出。这两路次多通道光信号的其中一路直接透射过上述子结构21的滤波片211输出，另一路经两个反射镜212、213依次反射后入射到滤波片211上，经滤波片211反射后，与透射的那一路次多通道光信号合为一路输出。

具体的，该实施例中，两路相互平行的次多通道光信号分别设为第一次多通道光信号，包括通道λ5-λ8，和第二次多通道光信号，包括通道λ1-λ4。上述子结构21的滤波片211位于第一次多通道光信号的光路中，对第一次多通道光信号全部透射，对第二次多通道光信号全部反射；而第一反射镜212位于第二次多通道光信号的光路中，将该路光信号反射至所述第二反射镜213；第二反射镜213则位于第一次多通道光信号和第二次多通道光信号的光路之外，将第二次多通道光信号反射至滤波片211上第一次多通道光信号的透射点，使上述第二次多通道光信号与第一次多通道光信号合为一路组合的多通道光信号输出。该装置的光束组合分解器20的子结构21只包括一个滤波片211和两个反射镜212、213，一方面，光束只需经过两个反射镜212、213的反射便可入射到滤波片211上与透射过滤波片211的光束合束输出，反射次数少，损耗小，同时也减少了通道间误差累积；另一方面，结构简单紧凑，占用空间小，易于扩展级联，实现更多通道的波分复用解复用。该实施例中，经第二反射镜213反射之后的第二次多通道光信号以小于或等于15°的小入射角入射到滤波片211上，如图1所示的入射角a，特别的，该小角度以小于13.5°为更优。由于滤波镀膜技术的限制，小角度入射，损耗更低，对滤波膜、滤波片的镀膜技术要求更低，易于生产，可有效降低成本。

上述组合波分复用解复用器10包括一个结构体11，该结构体11包括相互平行的第一侧面111和第二侧面112，其中，第二侧面112靠近光束组合分解器20。上述每个波分复用解复用器包括依次排列于该第一侧面111上的一个第一抗反射膜121和至少一个滤波膜122，以及排列于第二侧面112上依次与第一抗反射膜121和滤波膜122相对应的至少一个全反射膜123和一个第二抗反射膜124，所述第二抗反射膜124与最后一个滤波膜122相对应。多个上述滤波膜122分别只通过一个通道的光信号，对其它通道的光信号全反射，各个滤波膜122通过的通道互不相同。其中，各抗反射膜121、124、滤波膜122和全反射膜123都可以直接在结构体11的侧面上镀膜形成，也可以通过镀抗反射膜片、滤波膜片和全反射膜片与结构体11光胶形成。上述各全反射膜可以是各自分开的，也可以是各全反射膜连成一体形成一个大的全反射面。该结构可有效节省横向空间，提高波分复用解复用装置的集成度，增加通道数，提高传输容量。

具体的，该实施例中的组合波分复用解复用器包括两个四通道波分复用解复用器，每个波分复用解复用器包括一个第一抗反射膜121和三个滤波膜122，依次排列设于上述结构体11的第一侧面111上，以及依次与第一抗反射膜121和三个滤波膜122相对应的三个全反射膜123和一个第二抗反射膜124，设于上述结构体11的第二侧面112上。第一单通道λ1信号光由第一抗反射膜121入射后，经三个全反射膜123和三个滤波膜122来回反射之后，由第二抗反射膜124输出；第二单通道λ2信号光由第一个滤波膜122入射后，经后两个全反射膜123和后两个滤波膜122来回反射之后，在第二抗反射膜124处与第一单通道λ1信号光合束输出；以此类推，入射的四个单通道λ1-λ4信号光在第二抗反射膜124处合束输出。结构体11上的下一个波分复用解复用器的结构与上述波分复用解复用器的结构类似，入射的四个单通道λ5-λ8信号光在其第二抗反射膜124处合束输出，与上一个波分复用解复用器输出的合束的λ1-λ4信号光相互平行。

该装置采用叠置一体的多个波分复用解复用器组合结构，结合滤波片和反射镜，可实现小角度入射的偏振无关型波分复用，反射次数少，损耗小，减少了通道间误差累积；而且结构简单紧凑，易于扩展，工艺成熟，便于加工，缩小产品尺寸的同时有效降低了生产成本。上述各单通道信号光均以相同的小于或等于15°的小入射角平行入射到相应的滤波膜上，经组合滤波复用解复用器合束输出的各次多通道光信号也均以小于或等于15°的小入射角入射到子结构的滤波片上，各小角度以小于13.5°为更优。

作为波分解复用装置时，其光路方向与上述各光路方向相反，不再赘述。

实施例2

如图4所示，与实施例1不同的是，该实施例中的组合波分复用解复用器10包括4个四通道波分复用解复用器叠置为一体，光束组合分解器20包括3个子结构21、22、23先并联再级联构成。

16通道的单通道光信号分成4组每组4通道分别入射到4个四通道波分复用解复用器上，经波分复用解复用器合束后输出四路相互平行的次多通道光信号，四路次多通道光信号的其中两路入射到第一子结构21上，经第一子结构21合束为一路组合多通道光信号输出，另外两路入射到第二子结构22上，经第二子结构22合束为另一路组合多通道光信号输出，且与第一子结构21输出的组合多通道光信号相互平行。两路组合多通道光信号平行入射到第三子结构23上，经第三子结构23合束为一路16通道的光信号输出。其中，各子结构21、22、23的滤波片211、221、231与第一反射镜212、222、232和第二反射镜213、223、233之间的光路与实施例1中的子结构21的光路类似，在此不再赘述。

实施例3

如图5所示，与实施例2不同的是，该实施例中光束组合分解器20包括3个子结构21、22、23依次级联构成。16通道的单通道光信号分成4组每组4通道分别入射到4个四通道波分复用解复用器上，经波分复用解复用器合束后输出四路相互平行的次多通道光信号，四路次多通道光信号的其中两路入射到第一子结构21上，经第一子结构21合束为一路组合多通道光信号输出，并与剩余的其中一路次多通道光信号平行入射到第二子结构22上，经第二子结构22合束后与最后一路次多通道光信号平行入射到第三子结构23上，经第三子结构23合束输出一路16通道的光信号。

光束组合分解器的各子结构可以采用级联，或者级联和并联等各种组合，不限于上述实施例中的两种组合方式。各子结构的滤波片，或者上下相邻子结构的滤波片可以连接为一体，即两个或多个子结构共用一个大的滤波片。类似的，两个或者多个子结构也可以共用一个大的第一反射镜，或者共用一个大的第二反射镜，如图6所示的实施例。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。