一種梳狀濾波器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及光通訊器件領域，公開了一種梳狀濾波器，包括依次設置的輸入輸出單元、光束整形單元、光柵、透鏡組和陣列反射鏡，所述陣列反射鏡包括多組角度不同的反射鏡單元，不同角度的各組反射鏡單元交替排列；所述輸入輸出單元包括輸入準直器和多個輸出準直器。本實用新型采用光柵與陣列反射鏡結合，實現交叉波長復用的梳狀濾波器，結構簡單，調試方便，易于實現，而且成本較低。
【專利說明】一種梳狀濾波器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光通訊器件領域，尤其涉及一種梳狀濾波器。
【背景技術】
[0002]隨著光纖通訊的迅猛發展，過去十年里，對信息容量及傳輸速度的需求以驚人的速度增長。自從1996年DWDM系統應用以來，各種DWDM器件也在不斷的研制發展和完善中。Interleaver (梳狀濾波器)就是其中一種具有優異性的DWDM分波器件。Interleaver器件是一種用于光纖通訊領域的交叉波長復用器(也叫梳狀濾波器)，它能實現的基本功能是:相鄰通道頻率間隔C的信號從輸入端輸入后，通過交叉波長波分復用器Interleaver器件分離成頻率為2C的奇、偶兩組信號，分別從兩個端口輸出。
[0003]隨著光纖通訊的快速發展，交叉波長波分復用器Interleaver作為DWDM系統的核心器件，人們對其性能提出了更高的要求。目前，光通訊領域使用的交叉波長波分復用器Interleaver器件有三種類型，Mach-Zehnder (馬赫曾德)干涉儀、法布里_泊羅干涉儀和晶體型三種。Mach-Zehnder干涉儀需精確控制兩根光纖的長度，對其工藝提出了很高的要求；法布里-泊羅干涉儀采用諧振腔來改善線寬，效果有限，由于使用了標準具結構色散差，且對比度同時受到限制；而晶體型利用晶體較多，價格昂貴。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的在于提出一種梳狀濾波器，采用光柵與陣列反射鏡結合，結構簡單，調試方便，易于實現，而且成本較低。
[0005]為達到上述目的，本實用新型提出的技術方案為:一種梳狀濾波器，包括依次設置的輸入輸出單元、光束整形單元、光柵、透鏡組和陣列反射鏡，所述陣列反射鏡包括兩組或多組角度不同的反射鏡單元，不同角度的兩組或多組反射鏡單元交替排列；所述輸入輸出單元包括輸入準直器和多個輸出準直器；經輸入準直器入射的入射光經光束整形單元整形之后入射到光柵上，由光柵衍射后的光束經透鏡組會聚到陣列反射鏡上，不同衍射角的光束入射到不同的反射鏡單元上，經角度不同的反射鏡單元反射后，再依次經過透鏡組、光柵和光束整形單元，之后被不同角度反射鏡單元反射的光束分別經輸入輸出單元不同的輸出準直器輸出。
[0006]進一步的，所述兩組或多組角度不同的反射鏡單元的各組反射鏡單元的水平方向角度不同，豎直方向角度一致；所述多個輸出準直器在同一水平面上。
[0007]或者，所述兩組或多組角度不同的反射鏡單元的各組反射鏡單元的水平方向角度一致，豎直方向角度不同；所述多個輸出準直器在同一豎直面上。
[0008]進一步的，輸入輸出單元由一個多光纖準直器構成，或是由一個多光纖準直器和一個單光纖準直器構成，或是由多個單光纖準直器構成。
[0009]進一步的，所述光束整形單元為兩個柱面鏡組成的擴束系統，或是兩個球面透鏡組成的擴束系統，或是一個球面透鏡和一個非球面透鏡組成的擴束系統。[0010]進一步的，所述光柵為透射型光柵或反射型光柵。
[0011]進一步的，所述透鏡組為球面透鏡或柱面鏡，或球面透鏡與柱面鏡的組合。
[0012]本實用新型的有益效果為:采用光柵與陣列反射鏡結合，實現交叉波長復用的梳狀濾波器，結構簡單，調試方便，易于實現，而且成本較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為I X 2梳狀濾波器原理示意圖；
[0014]圖2為實施例一 I X 2梳狀濾波器結構示意圖；
[0015]圖3為實施例二 I X 2梳狀濾波器結構示意圖；
[0016]圖4為圖3結構A方向視圖；
[0017]圖5為圖3結構B方向視圖；
[0018]圖6為實施例一中采用的陣列反射鏡結構示意圖；
[0019]圖7為實施例二中采用的陣列反射鏡結構示意圖；
[0020]圖8為I X 3梳狀濾波器原理示意圖；
[0021]圖9為實施例三1X3梳狀濾波器采用的陣列反射鏡結構示意圖。
[0022]附圖標記:10、輸入輸出單元；11、輸入準直器；12、偶通道輸出準直器；13、奇通道輸出準直器；20、擴束系統；30、光柵；40、透鏡組；50、陣列反射鏡。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本實用新型做進一步說明。
[0024]本實用新型采用光柵與陣列反射鏡結合，實現交叉波長復用的梳狀濾波器，結構簡單，調試方便，易于實現，而且成本較低。具體的，該梳狀濾波器包括依次設置的輸入輸出單元、光束整形單元、光柵、透鏡組和陣列反射鏡。其中，陣列反射鏡包括兩組或多組角度不同的反射鏡單元，不同角度的兩組或多組反射鏡單元交替排列；輸入輸出單元包括輸入準直器和多個輸出準直器；經輸入準直器入射的入射光經光束整形單元整形之后入射到光柵上，由光柵衍射后的光束經透鏡組會聚到陣列反射鏡上，不同衍射角的光束入射到不同的反射鏡單元上，經角度不同的反射鏡單元反射后，再依次經過透鏡組、光柵和光束整形單元，之后被不同角度反射鏡單元反射的光束分別經輸入輸出單元不同的輸出準直器輸出。如圖1所示，以1X2梳狀濾波器為例，實現相鄰通道頻率間隔C的信號從輸入準直器輸入后，通過該梳狀濾波器后分離成頻率間隔為2C的奇、偶兩組信號，分別從輸出奇通道輸出準直器和偶通道輸出準直器輸出。
[0025]具體的，以圖2和6所示實施例一的I X 2梳狀濾波器為例，如圖6所示，該實施例采用的陣列反射鏡50其兩組角度不同的反射鏡單元水平方向角度不同，豎直方向角度一致。以6個信號通道為例，頻率間隔為C的信號從輸入輸出單元10的輸入準直器11輸入并準直，再經過擴束系統20擴束之后入射到光柵30上，經過光柵30的衍射，不同通道(不同波長)的信號光以不同的衍射角出射。其中，位于光柵30與陣列反射鏡50之間的透鏡組40，到光柵30的距離等于其焦距f3，到陣列反射鏡50的距離也等于其焦距f3。衍射光束經過透鏡組40會聚到陣列反射鏡50上，不同通道的信號光衍射角不同，經過透鏡組40之后平行入射到陣列反射鏡50上不同的反射鏡單元內，如圖2所示，從左到右依次為ch1、ch2……ch6信號。相同通道的信號光衍射角不同，經過透鏡組40之后被會聚到陣列反射鏡50上同一反射鏡單元內。由于該陣列反射鏡50其兩組角度不同的反射鏡單元水平方向角度不同，豎直方向角度一致，且兩組角度不同的反射鏡單元交替排列，即入射到陣列反射鏡50上的奇通道對應的反射鏡單元和偶通道對應的反射鏡單元的朝向不同，所有奇通道對應的反射鏡單元朝向相同，所有偶通道對應的反射鏡單元朝向相同。所以該陣列反射鏡50將奇通道信號和偶通道信號分別在水平方向上朝不同的方向反射，將奇通道信號和偶通道信號水平分開。反射回的奇通道信號光和偶通道信號光再次經過透鏡組40聚焦后分別會聚到光柵30上的不同位置，如圖2所示光柵30上的三個點，分別表示反射回的偶通道信號光、入射光、反射回的奇通道信號光在光柵30上的位置。反射回的奇通道信號光和偶通道信號光反向經過擴束系統20整形之后分別由奇通道輸出準直器13和偶通道輸出準直器12輸出頻率間隔為2C的奇通道信號光和偶通道信號光。
[0026]該實施例中，由于陣列反射鏡50其兩組角度不同的反射鏡單元水平方向角度不同，將奇通道信號和偶通道信號水平分開，所以輸入輸出單元10的偶通道輸出準直器12和奇通道輸出準直器13在同一水平面上，水平方式排列。
[0027]如圖3-5和7所示的實施例二，與實施例一不同的是，該實施例采用的陣列反射鏡50其兩組角度不同的反射鏡單元水平方向角度一致，豎直方向角度不同，如圖7所示。如圖5所示，該陣列反射鏡50將入射的奇通道信號和偶通道信號在豎直方向分開，所以該實施例的輸入輸出單兀10的偶通道輸出準直器12和奇通道輸出準直器13在同一豎直面上，以豎直方式排列，如圖4所示，輸出的奇通道信號光和偶通道信號光在豎直方向分開。
[0028]上述1X2梳狀濾波器的實施例中，輸入輸出單兀可以由一個三光纖準直器構成，或是由一個雙光纖準直器和一個單光纖準直器構成，或是由三個單光纖準直器構成。
[0029]如圖8所示為實施例三1X3梳狀濾波器的原理示意圖，實現相鄰通道頻率間隔C的信號從輸入準直器輸入后，通過該梳狀濾波器后分離成頻率間隔為3C的三組信號，分別從三個輸出準直器輸出。
[0030]該1X3梳狀濾波器的具體結構可與實施例一或二相同，不同的是所采用的陣列反射鏡，包括三組角度不同的反射鏡單元，輸入輸出單元包括輸入準直器和三個輸出準直器。各組反射鏡單元的水平方向角度不同，豎直方向角度一致，各輸出準直器在同一水平面上，或者各組反射鏡單元的水平方向角度一致，豎直方向角度不同；各輸出準直器在同一豎直面上。其中，輸入輸出單元可以由一個四光纖準直器構成，或是由一個三光纖準直器和一個單光纖準直器構成，或是由四個單光纖準直器構成
[0031]如圖9所示，該實施例中的陣列反射鏡50由一組棱鏡面組成，構成三組水平方向角度不同的反射鏡單元，將入射的光信號在水平方向分成三組角度不同的信號光，所以該實施例的輸入輸出單元的各輸出準直器在同一水平面上，以水平方式排列，輸出的三組信號光在水平方向分開。
[0032]同樣，也可以用一組多面棱鏡組成I X4、1X5等梳狀濾波器。
[0033]上述各實施例中，光束整形單元可以是兩個柱面鏡組成的擴束系統，兩個柱面鏡之間的間距等于這兩個柱面鏡的焦距之和fl+f2 ;或是兩個球面透鏡組成的擴束系統，兩個球面透鏡之間的間距等于這兩個球面透鏡的焦距之和H+f2 ;或是一個球面透鏡和一個非球面透鏡組成的擴束系統，球面透鏡與非球面鏡透鏡之間的間距等于二者的焦距之和fl+f2。上述各實施例中的光柵采用的是透射型光柵，也可以采用反射型光柵。透鏡組可以是球面透鏡或柱面鏡，或球面透鏡與柱面鏡的組合。
[0034]盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節上對本實用新型做出的各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種梳狀濾波器，包括依次設置的輸入輸出單元、光束整形單元、光柵、透鏡組和陣列反射鏡，其特征在于:所述陣列反射鏡包括兩組或多組角度不同的反射鏡單元，不同角度的兩組或多組反射鏡單元交替排列；所述輸入輸出單元包括輸入準直器和多個輸出準直器；經輸入準直器入射的入射光經光束整形單元整形之后入射到光柵上，由光柵衍射后的光束經透鏡組會聚到陣列反射鏡上，不同衍射角的光束入射到不同的反射鏡單元上，經角度不同的反射鏡單元反射后，再依次經過透鏡組、光柵和光束整形單元，之后被不同角度反射鏡單兀反射的光束分別經輸入輸出單兀不同的輸出準直器輸出。
2.如權利要求1所述梳狀濾波器，其特征在于:所述兩組或多組角度不同的反射鏡單元的各組反射鏡單元的水平方向角度不同，豎直方向角度一致；所述多個輸出準直器在同一水平面上。
3.如權利要求1所述梳狀濾波器，其特征在于:所述兩組或多組角度不同的反射鏡單元的各組反射鏡單元的水平方向角度一致，豎直方向角度不同；所述多個輸出準直器在同一豎直面上。
4.如權利要求1-3任一項所述梳狀濾波器,其特征在于:輸入輸出單兀由一個多光纖準直器構成，或是由一個多光纖準直器和一個單光纖準直器構成，或是由多個單光纖準直器構成。
5.如權利要求1-3任一項所述梳狀濾波器，其特征在于:所述光束整形單元為兩個柱面鏡組成的擴束系統，或是兩個球面透鏡組成的擴束系統，或是一個球面透鏡和一個非球面透鏡組成的擴束系統。
6.如權利要求1-3任一項所述梳狀濾波器，其特征在于:所述光柵為透射型光柵或反射型光柵。
7.如權利要求1-3任一項所述梳狀濾波器，其特征在于:所述透鏡組為球面透鏡或柱面鏡，或球面透鏡與柱面鏡的組合。
【文檔編號】G02B6/32GK203799055SQ201420201371
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月24日 優先權日:2014年4月24日
【發明者】鄭保忠, 吳礪, 凌吉武 申請人:福州高意通訊有限公司