一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置，包括TFF裝置(1)和偏振分束棱鏡裝置(2)，所述TFF裝置(1)將四路光波長(zhǎng)以兩兩非相鄰光波長(zhǎng)相復(fù)用的方式復(fù)用成兩路兩兩復(fù)用的光波長(zhǎng)并分別進(jìn)入所述偏振分束棱鏡裝置(2)；所述偏振分束棱鏡裝置(2)將這兩路兩兩復(fù)用光波長(zhǎng)以相互垂直的偏振方式復(fù)合為一路。本發(fā)明光學(xué)組件裝置中，TFF block是將非相鄰的波長(zhǎng)Λ1和Λ3，Λ2和Λ4進(jìn)行復(fù)用，對(duì)帶通膜片的過(guò)渡帶帶寬指標(biāo)相對(duì)于傳統(tǒng)的TFF block可放寬1倍，降低了帶通膜片的制作難度和成本。
【專利說(shuō)明】
一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種波長(zhǎng)復(fù)用的光學(xué)組件裝置，特別是涉及波長(zhǎng)間隔較短的波長(zhǎng)復(fù)用，本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，隨著系統(tǒng)傳輸?shù)娜萘吭絹?lái)越大，光器件封裝中對(duì)波長(zhǎng)復(fù)用的應(yīng)用也越來(lái)越多，對(duì)于波長(zhǎng)復(fù)用的通道間隔也越來(lái)越短。特別是針對(duì)中短距離傳輸?shù)母咚俟馄骷?，CWDM和LAN-WDM波長(zhǎng)復(fù)用的需求越來(lái)越大，通道間隔從CWDM的20nm到LAN-WDM的4.5nm。在這種波長(zhǎng)通道間隔越來(lái)越短的應(yīng)用中，傳統(tǒng)的TFF Block波長(zhǎng)復(fù)用，每一個(gè)TFF膜片受限于本通道插損和相鄰?fù)ǖ栏綦x度指標(biāo)要求，存在過(guò)渡帶帶寬受限的情況，繼而造成TFF Block的通帶帶寬不能很好匹配激光器芯片的波長(zhǎng)帶寬。另外一種PBS波長(zhǎng)復(fù)用裝置則需要將相互垂直的兩種偏振態(tài)轉(zhuǎn)換成一種偏振態(tài)，光路中存在3dB的復(fù)用損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對(duì)當(dāng)前的高速通信系統(tǒng)，需要復(fù)用的波長(zhǎng)間隔越來(lái)越短，而需要傳輸?shù)木嚯x也越來(lái)越長(zhǎng)，提供一種波長(zhǎng)復(fù)用的光學(xué)組件裝置，降低了對(duì)TFF膜片的帶寬指標(biāo)要求，同時(shí)具有低插損。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置，包括TFF裝置和偏振分束棱鏡裝置，所述TFF裝置將四路光波長(zhǎng)以兩兩非相鄰光波長(zhǎng)相復(fù)用的方式復(fù)用成兩路兩兩復(fù)用的光波長(zhǎng)并分別進(jìn)入所述偏振分束棱鏡裝置;所述偏振分束棱鏡裝置將這兩路兩兩復(fù)用光波長(zhǎng)以相互垂直的偏振方式復(fù)合為一路。
[0006]所述TFF裝置包括有四路帶通膜片和兩個(gè)高反射膜片，每一個(gè)帶通膜片的通帶和截止帶分別與其要入射和反射的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)，帶通膜片和高反射膜片實(shí)現(xiàn)兩路非相鄰光波長(zhǎng)的復(fù)用。
[0007]所述TFF裝置采用TFF玻璃塊裝置。
[0008]偏振分束棱鏡裝置包括I/2玻片、45°斜邊棱鏡、斜方棱鏡;45°斜邊棱鏡、斜方棱鏡之間設(shè)置有偏振分束膜，一路兩兩復(fù)用光波長(zhǎng)入射進(jìn)入到斜方棱鏡傳遞至偏振分束膜進(jìn)行反射;另一路兩兩復(fù)用光波長(zhǎng)垂直入射到1/2玻片后入射進(jìn)入45°斜邊棱鏡傳遞至偏振分束膜進(jìn)行透射;上述兩路兩兩復(fù)用光波長(zhǎng)在偏振分束膜上實(shí)現(xiàn)合路。
[0009]偏振分束膜設(shè)置于45°斜邊棱鏡、斜方棱鏡之間，所述偏振分束膜的透射位置、反射位置相重合。
[0010]所述斜方棱鏡的45°斜面與45°斜邊棱鏡的斜面相對(duì)設(shè)置，所述偏振分束膜設(shè)置于斜方棱鏡的45°斜面，或者所述偏振分束膜設(shè)置于45°斜邊棱鏡的斜面上。
[0011 ]所述1/2玻片膠合于45°斜邊棱鏡或斜方棱鏡的垂直入射面上。
[0012]所述帶通膜片和高反射膜片粘接于玻璃支架上。
[0013]所述帶通膜片和高反膜片直接鍍膜在玻璃支架上。
[0014]所述玻璃支架為設(shè)置為空心。
[0015]本發(fā)明裝置具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、本發(fā)明光學(xué)組件裝置中，TFF block是將非相鄰的波長(zhǎng)λ?和λ3，λ2和λ4進(jìn)行復(fù)用，對(duì)帶通膜片的過(guò)渡帶帶寬指標(biāo)相對(duì)于傳統(tǒng)的TFF block可放寬I倍，降低了帶通膜片的制作難度和成本；
[0017]2、本發(fā)明光學(xué)組件裝置中，TFF block將四路波長(zhǎng)分成兩個(gè)兩路獨(dú)立的進(jìn)行復(fù)用，降低了復(fù)用中的反射次數(shù)，具有相對(duì)較低的插損。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明光學(xué)組件裝置實(shí)施例1的光路示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明光學(xué)組件裝置實(shí)施例2的光路示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明光學(xué)組件裝置實(shí)施例3的光路示意圖；
[0021]其中:
[0022]I: TFF裝置；2:偏振分束棱鏡裝置；
[0023]3:玻璃支架；4:帶通膜片組；
[0024]5:高反膜片；6:1/2玻片；
[0025]7:45°斜邊棱鏡；8:斜方棱鏡；
[0026]9:偏振分束膜(PBS Film);
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的一種基于TFF玻璃塊(block)和I3BS組合的波長(zhǎng)復(fù)用裝置及其方法做出詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]—種用于波長(zhǎng)復(fù)用的光學(xué)組件裝置包括TFF裝置I和偏振分束棱鏡裝置2兩大部分。TFF裝置I包含帶通膜片組4、玻璃支架3、高反膜片5。帶通膜片組4由四個(gè)獨(dú)立的帶通膜片構(gòu)成，每一個(gè)帶通膜片的通帶和截止帶與其要入射和反射的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)。偏振分束棱鏡裝置2包括1/2玻片6、45°斜邊棱鏡7、斜方棱鏡8及偏振分束膜(PBS Film)9。所述斜方棱鏡8的45°斜面與45°斜邊棱鏡7的斜面相對(duì)設(shè)置，所述偏振分束膜9設(shè)置于斜方棱鏡8的45°斜面，或者所述偏振分束膜9設(shè)置于45°斜邊棱鏡7的斜面上。本發(fā)明TFF裝置I采用TFF玻璃支架裝置。
[0029]帶通膜片組4的四個(gè)獨(dú)立的帶通膜片設(shè)置于玻璃支架3的一側(cè)，分別與四路光波長(zhǎng)的輸入位置相對(duì)應(yīng)構(gòu)成四個(gè)輸入光通道，所述帶通膜片使處于通帶內(nèi)的光波長(zhǎng)被透射、處于通帶外的光波長(zhǎng)被反射，四路光波長(zhǎng)分別通過(guò)帶通膜片組4的四個(gè)獨(dú)立的帶通膜片透射進(jìn)入玻璃支架3;兩片高反膜片5設(shè)置于玻璃支架3的另一側(cè)，分別與四路光波長(zhǎng)中的兩路光波長(zhǎng)在玻璃支架3上的出射位置相對(duì)應(yīng)，將從玻璃支架3出射的光波長(zhǎng)反射回到玻璃支架3中。
[0030]具體來(lái)說(shuō)，兩片高反膜片5分別設(shè)置于第一光通道和第三光通道上，將從第一光通道傳播的光波長(zhǎng)反射回玻璃支架3中并反射到與第二光通道對(duì)應(yīng)的帶通膜片位置處，使得第一光通道傳播的光波長(zhǎng)在第二光通道對(duì)應(yīng)的帶通膜片位置處被反射，從而使得第一光通道傳播的光波光路路與第二光通道傳播的光波光路相重合;將從第三光通道傳播的光波長(zhǎng)反射回玻璃支架3中并反射到與第四光通道對(duì)應(yīng)的帶通膜片位置處，使得第三光通道傳播的光波長(zhǎng)在第四光通道對(duì)應(yīng)的帶通膜片位置處被反射，從而使得第三光通道傳播的光波光路與第四光通道傳播的光波光路相重合。
[0031]斜方棱鏡8具有兩個(gè)平行的45°斜面，其中一個(gè)45°斜面與45°斜邊棱鏡7的45°斜面相重合，另一45°斜面優(yōu)選設(shè)置高反反射膜，偏振分束膜(PBS Film)9設(shè)置在上述重合的斜方棱鏡8的45°斜面和45°斜邊棱鏡7的45°斜面之間。1/2玻片設(shè)置于45°斜邊棱鏡7的垂直入射面上或者斜方棱鏡8的垂直入射面上。復(fù)用的第一、二光通道光波長(zhǎng)和復(fù)用的第三、四光通道光波長(zhǎng)分別從45°斜邊棱鏡7的垂直入射面和斜方棱鏡8的垂直入射面入射，從45°斜邊棱鏡7的垂直入射面入射的光波長(zhǎng)從偏振分束膜(PBS Film)9透射進(jìn)入斜方棱鏡8，從斜方棱鏡8的垂直入射面入射的光波長(zhǎng)在斜方棱鏡8的45°斜面處被反射回斜方棱鏡8后再次被偏振分束膜(PBS Film)9反射，并且反射后與透射通過(guò)偏振分束膜(PBS Film)9的光波長(zhǎng)相重合。
[0032]基于TFF block和PBS組合來(lái)實(shí)現(xiàn)4路波長(zhǎng)的復(fù)用時(shí)，TFF block只需完成兩個(gè)獨(dú)立的兩路波長(zhǎng)的復(fù)用，特別具有意義的是，TFF block裝置將非相鄰波長(zhǎng)λ?和λ3復(fù)用成一路λ?λ3，將λ2和λ4復(fù)用成一路λ2λ4，偏振分束棱鏡裝置2再將上述λ1λ3和λ2λ4復(fù)用成一路λ1λ2λ3入4。因?yàn)殡S著相鄰波長(zhǎng)間隔越來(lái)越短，帶通膜片的轉(zhuǎn)換帶帶寬也越來(lái)越受限，繼而造成其通帶帶寬也受限。而激光器芯片的波長(zhǎng)有一定的分布，當(dāng)通帶帶寬受限到一定程度時(shí)，考慮激光器芯片波長(zhǎng)分布范圍后的帶通膜片的帶寬余量越來(lái)越小甚至為負(fù)，造成較大耦合損耗及影響調(diào)制工作時(shí)的消光比。為解決這一問(wèn)題，需要花費(fèi)較大的成本來(lái)制作滿足指標(biāo)要求的帶通膜片組4。而采用本發(fā)明的波長(zhǎng)復(fù)用的光學(xué)組件裝置及其方法，TFF block裝置I先將非相鄰的波長(zhǎng)λ?和λ3，λ2和λ4進(jìn)行復(fù)用，對(duì)帶通膜片的過(guò)渡帶帶寬指標(biāo)相對(duì)于傳統(tǒng)的TFFblock可放寬I倍，降低了帶通膜片的制作難度和成本的。同時(shí)TFF block將四路波長(zhǎng)分成兩個(gè)兩路獨(dú)立的進(jìn)行復(fù)用，降低了復(fù)用中的反射次數(shù)，具有相對(duì)較低的光路插損。
[0033]如圖1所示，波長(zhǎng)λ1、λ2、λ3、λ4—般是經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直后的平行光，以λ1、λ3、λ2、λ4的順序進(jìn)入TFF裝置I的第一、第二、第三、第四光通道以一定的角度入射到其波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的帶通膜片組4中的帶通膜片后，透射進(jìn)入玻璃支架3內(nèi)傳輸，在高反膜片5處被反射回玻璃支架3內(nèi)繼續(xù)傳輸，然后在非相鄰?fù)ǖ捆?對(duì)應(yīng)的帶通膜片處被反射回玻璃支架3內(nèi)繼續(xù)傳輸，最后在TFF block裝置I的對(duì)應(yīng)輸出窗口輸出玻璃支架3。
[0034]波長(zhǎng)λ3以與波長(zhǎng)λ?相同的入射角度入射到其對(duì)應(yīng)的帶通膜片組4中的帶通膜片后透射進(jìn)入玻璃支架3內(nèi)傳輸，在TFF block裝置I的對(duì)應(yīng)輸出窗口輸出玻璃支架3ο波長(zhǎng)λ3折射進(jìn)入玻璃支架3的位置與波長(zhǎng)λ?在λ3通道對(duì)應(yīng)的帶通膜片反射位置相重合，以完成波長(zhǎng)λI和波長(zhǎng)λ3的兩路光復(fù)用成一路光λ1λ3。
[0035]基于非相鄰?fù)ǖ捆?和λ3波長(zhǎng)復(fù)用的同樣原理，完成非相鄰?fù)ǖ捆?和λ4的波長(zhǎng)復(fù)用。兩兩復(fù)用后波長(zhǎng)通道分別為λ1λ3和λ2λ4。
[0036]λ1λ3垂直入射進(jìn)入到斜方棱鏡8，在斜方棱鏡8的45°斜面全反射后光路方向改變90°折回斜方棱鏡8傳輸，在另一個(gè)45°斜面通過(guò)偏振分束膜(PBS Film)9完成反射后光路方向改變-90°折回斜方棱鏡8傳輸，最后在偏振分束棱鏡裝置2的輸出窗口完成輸出。
[0037]λ2λ4垂直入射到1/2玻片6后完成偏振態(tài)的90°轉(zhuǎn)動(dòng)，垂直入射進(jìn)入45°斜邊棱鏡7，在45°斜邊棱鏡7的斜面通過(guò)偏振分束膜(PBS Film)9完成透射后進(jìn)入斜方棱鏡8傳輸，最后在偏振分束棱鏡裝置2的輸出窗口完成輸出。
[0038]上述λ2λ4在偏振分束膜(PBS Film)9的透射位置與λ1λ3在偏振分束膜(PBS Film)9的反射位置相重合，以完成兩路光λ1λ3和λ2λ4合成一路光λ1λ2λ3λ4。
[0039]本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例，上述TFFblock裝置中的玻璃支架3走光路的部分可以是挖空的，如圖2所示，即玻璃支架3可以是空心的。
[0040]本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例，上述TFF block裝置中的帶通膜片4和高反膜片5可以是直接鍍膜在玻璃支架3上，如圖3所示。
[0041]上述的1/2玻片6可以置于λ1、λ3的光路上，對(duì)應(yīng)1/2玻片6與斜方棱鏡8的垂直入射面進(jìn)行膠合。
[0042]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置，其特征在于:包括TFF裝置(I)和偏振分束棱鏡裝置(2)，所述TFF裝置(I)將四路光波長(zhǎng)以兩兩非相鄰光波長(zhǎng)相復(fù)用的方式復(fù)用成兩路兩兩復(fù)用的光波長(zhǎng)并分別進(jìn)入所述偏振分束棱鏡裝置(2);所述偏振分束棱鏡裝置(2)將這兩路兩兩復(fù)用光波長(zhǎng)以相互垂直的偏振方式復(fù)合為一路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置，其特征在于:所述TFF裝置(I)包括有四路帶通膜片(4)和兩個(gè)高反射膜片(5)，每一個(gè)帶通膜片(4)的通帶和截止帶分別與其要入射和反射的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)，帶通膜片(4)和高反射膜片(5)實(shí)現(xiàn)兩路非相鄰光波長(zhǎng)的復(fù)用。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置，其特征在于:所述TFF裝置(I)采用TFF玻璃塊裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置，其特征在于:偏振分束棱鏡裝置(2)包括1/2玻片(6)、45°斜邊棱鏡(7)、斜方棱鏡(8); 45°斜邊棱鏡(7)、斜方棱鏡(8)之間設(shè)置有偏振分束膜(9)，一路兩兩復(fù)用光波長(zhǎng)入射進(jìn)入到斜方棱鏡(8)傳遞至偏振分束膜(9)進(jìn)行反射;另一路兩兩復(fù)用光波長(zhǎng)垂直入射到1/2玻片(6)后入射進(jìn)入45°斜邊棱鏡(7)傳遞至偏振分束膜(9)進(jìn)行透射;上述兩路兩兩復(fù)用光波長(zhǎng)在偏振分束膜(9)上實(shí)現(xiàn)合路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置，其特征在于:偏振分束膜(9)設(shè)置于45°斜邊棱鏡(7)、斜方棱鏡(8)之間，所述偏振分束膜(9)的透射位置、反射位置相重合。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置，其特征在于:所述斜方棱鏡(8)的45°斜面與45°斜邊棱鏡(7)的斜面相對(duì)設(shè)置，所述偏振分束膜(9)設(shè)置于斜方棱鏡(8)的45°斜面，或者所述偏振分束膜(9)設(shè)置于45°斜邊棱鏡(7)的斜面上。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置，其特征在于:所述1/2玻片(6)膠合于.45°斜邊棱鏡(7)或斜方棱鏡(8)的垂直入射面上。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置，其特征在于:所述帶通膜片(4)和高反射膜片(5)粘接于玻璃支架(3)上。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置，其特征在于:所述帶通膜片(4)和高反膜片(5)直接鍍膜在玻璃支架(3)上。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種波長(zhǎng)復(fù)用光學(xué)裝置，其特征在于:所述玻璃支架(3)為設(shè)置為空心。
【文檔編號(hào)】G02B6/293GK105891959SQ201610437422
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】王善成, 徐紅春, 劉成剛, 梅雪
【申請(qǐng)人】武漢光迅科技股份有限公司