[发明专利]一种采用双光纤准直器制作密集波分复用器的方法

说明书

本发明涉及光纤通讯领域，尤其是指一种密集波分复用器(DWDM)的制作方法。

DWDM在光纤通讯中扮演越来越重要角色。制作结构简洁DWDM形成了众多方案竞争局面。本专利采用一种新角度来设计DWDM。

随着DWDM要求ITU波长间隔越来越小，以固定角度入射膜DWDM膜片方式越来越难以适应生产要求。DWDM膜片透过中心波长与入射角关系为λ，其中λ₀为零度入射透过中心波长，C为与膜有关参数，θ角为入射光与膜片法线夹角。由于DWDM膜片几乎每一片C值均不相同，DWDM膜片对同一入射角透过中心的离散性要求对每一膜片都要特定入射角。目前解决这一问题主要有两大潮流。

第一种方案是采用双光纤毛细管制作准直器，利用其双光纤毛细管双光纤不同间隔D从而产生不同交汇角θ平行光来产生不同光束入射角满足DWDM所需不同入射角。但是制造不同间隔D双光纤毛细管，规格有限，制作成本高。

第二种方案则是采用分离单光纤准直器，入射光准直器固定入射光方向，DWDM膜片置于可转动机械件上，连续调节DWDM膜片入射光与DWDM膜片法线夹角，从而获得所需透过的中心波长。透射光和反射光分别用单光纤准直器采集，该方案缺点是器件体积较大。

本发明的目的在于提供一种采用双光纤准直器，生产中易于控制精度，偏离ITU波长更小，质量更高的制作密集波分复用器的方法。

为达成上述目的，本发明的技术方案如下：利用球面或非球面透镜不同R，对同一间隔毛细管双光纤准直器产生不同角度交汇角θ，从而使每组准直器其中一束平行光，以所需的角度入射DWDM膜片，同时DWDM膜片反射光进入双光纤准直器另一光纤，而从DWDM膜片透过产生所需ITU波长光。

本发明的技术方案还可以这样：利用自聚焦透镜聚焦常数A不同，使双光纤准直器双光束在透镜前产生不同交汇角θ，从而使每组准直器其中一束平行光，以所需的角度入射DWDM膜片，同时DWDM膜片反射光进入双光纤准直器另一光纤，而从DWDM膜片透过产生所需ITU波长光。

本发明采用新工艺解决DWDM膜片产生所需透射ITU波长入射角的离散性问题。其最大优点是可直接利用普通双光纤纤芯间隔为125um左右双光纤准直器来制作DWDM；从而具有明显价格优势，当然本专利亦可利用中心间隔非125um和任何不同双孔间隔毛细管制作准直器。同时在制造元件过程中，由于非球面或球面R生产中易于控制，比制造不同双光纤毛细管双孔不同间隔D有更高精度，所以更易产生高精度双光纤准直器双光束交汇角，从而本专利更易制作，偏离ITU波长最小，质量更高。

现结合附图作进一步说明如下：

图1本发明的工作原理图。

图2本发明结构示意图。

图3本发明另一实施方式工作原理图。

如图1所示，准直器109为双光纤毛细管制作的准直器，103为一固定间隔双光孔毛细管。制作双光纤准直器的透镜104为非球面透镜或球面透镜，101光纤通过透镜产生的平行光与102光纤通过透镜产生的平行光在透镜104前端交叉相汇，对采用曲率半径为R的非球面或球面透镜，双光纤毛细管双光纤纤芯间隔为D的准直器，其双光纤准直器的出射双光束之间夹角θ与R，D之间关系为： θ = n - 1 R D ]]>其中n为非球面或球面透镜折射率。对不同一组曲率半径为R₁，…R_n非球面透镜或球面透镜将产生一组不同双光束交汇角θ₁，θ₂…θ_i…θ_n，入射光从光纤101中产生，以其光束与DWDM膜片法线夹角为θ_i/2角入射膜片105；膜片105反射光进入光纤102，从膜片105透射光所需ITU波长进入准直器107；再进入光纤108；106亦可为隔离器，用作混合型WDM。

如图2所示为本发明另一种原理图，双光纤毛细管与自聚焦透镜204构成双光纤准直器。对0.25节长的自聚焦透镜制作的双光纤准直器，其双光束交叉角θ与双光纤毛细管双光纤纤芯间隔D与自聚焦透镜聚焦常数A之间关系为：，其中n₀为自聚焦透镜轴折射率。从公式(2)中可看出当不同对应不同θ角。取一系列；......即对应不同θ₁；θ₂…θ_i…θ_n。同前文所述一样，对产生ITU波长所需入射角为θ_i/2为的DWDM膜片，取相应使双光纤准直器从光纤201产生出射光与膜片法线呈θ_i/2角入射DWDM膜片上。其膜片反射光回到双光纤准直器进光纤202，其透过ITU波长为准直器207接受；从而构成DWDM一个单元。