[发明专利]三芯端口光纤回反射滤光器

说明书

本项发明是关于应用三芯光纤端口部件制造WDM(波分复用)和解波分复用技术。

发展中的光通信网络技术不断地要求增加光纤通信带宽。WDM技术应用不同的波长在单根光缆中传输若干个光通道，极大地扩大了光纤通信网的传输容量。使不同波长通道(频道)合并于一根光缆的光纤器件称为光波分复用器；使一根光缆中多通道传输的信息分离的光纤器件称为解波分复用器。现有多种技术被应用于发展光波分复用器/解波分复用器。其中包括：光纤布拉格(Bragg)光栅、集成线路、熔融光纤马哥日拉(Mach-Zander)干涉器、干涉介质膜技术等。ITU(国际光通信联合组织)对WDM通道的中心波长已建立了一套国际标准。以往的器件工艺是一种Y型结构，应用三个通常的光纤准直器来调整滤光器的中心波长使之符合ITU标准。于是这种波分复用器/解波分复用器的中心波长适合ITU波长标准的要求。以往器件工艺的主要缺点是难以减小器件的尺寸而实现紧凑结构。其基本的原理和途径已在No.09/255,047文件(02/22/99)中说明。以往工艺紧凑结构的光波分复用器/解波分复用器是应用了V型槽端口部件来实现。然而，实际应用中仍需要尺寸更小、同时减少元部件结构的光波分复用器/解波分复用器。相关的工艺可参考：美国专利：4,464,022；5,204,771；5,574,596；6,629,995；5,712,717；5,748,350；5,764,825；5,786,915；5,799,121；5,808,763。

本项发明的目的在于提供一种光波分复用器/解波分复用器，其器件结构的尺寸仅为以往所说的器件尺寸的一半，因而新的器件装配紧凑、结构简单、成本低、制造工艺灵便、在恶劣的环境中具有高度稳定性。

本发明中，其多端口回反射光纤器件包括一个三芯光纤端口部件，它与自聚焦透镜(GRIN)结合而与光耦合。具有三根光纤的三芯光纤端口部件被粘结到自聚焦透镜(GRIN)带有角度的面上，WDM滤光片被粘结到自聚焦透镜(GRIN)的另一面。一个反射镜经光学调整后被粘结到WDM滤光片的另一面上。三芯光纤端口部件用于器件的光耦合输入、输出以及调谐滤光片的中心波长，使之满足ITU标准。因而从三芯光纤端口部件耦合输入的光被准直为平行光，再传输到WDM滤光片，可透过WDM带通滤光片的部分光，然后又被反射镜反射回来，再一次经过WDM带通滤光片。被反射的带通光信号被耦合进入三芯光纤端口部件的一根回反射输出光纤，此为解波分复用通道。另一方面，WDM滤光片透过波长以外的光，不能透过WDM滤光片，不被反射镜反射，而直接被WDM滤光片反射并耦合进入三芯光纤端口部件中的一根反射输出光纤并被传输到下一阶解波分复用通道。

实际上，要求带通波段能透过的光束和回反射的光束，对于WDM滤光片具有相同的入射角，以达到最佳性能。为保持对于WDM滤光片具有相同的入射角，三芯光纤端口部件中的三根光纤被安置在以输入光纤和反射输出光纤为其端点所确定的直径的圆周上。典型的条件是，这三根光纤被安置在T形的三个顶端。其相对应的圆心与自聚焦透镜的光轴同轴。为与WDM滤光片相匹配，应选择三根光纤之间的间距，使得WDM滤光片的中心波长能被调谐到预先所设定的波长。

本项发明，由于可应用选择一系列不同的光纤间距，来调谐WDM滤光片带通波段的中心波长，使其符合ITU标准，尤其使器件的成本降低，制造工艺灵便。

下面结合附图和实施例来进一步说明本发明。

图1是本项发明三芯端口光纤回反射WDM器件的具体装置側视图；

图2是图1器件的功能说明简图，表示器件的光路；

图3是图1沿着3—3线的剖面图；

图4是图3器件的部分放大剖面图；

图5是本项发明具体设计另一个側视图，图中附加了一个间隙环。

现在详细地介绍本项发明优选的具体装置作为参考。本项发明是以一个具体的例子来加以说明的，但并不作为对本项发明的限制。应用该项工艺技术，而不脱离本发明的精神和范围，如后面权利要求中所述，对于本项发明的各种变更，都能制造出优先的具体装置。

为更好地理解本项发明装置，请注意到装置图中数码。请看图1至图5。图1是本项发明多端口光纤回反射器件的具体装置100的側视图。它包括一个三芯光纤端口部件10，自聚焦透镜(GRIN)12，带通WDM滤光片14，以及带有反射层70的反射镜16，这些部件相继安继安置在三芯光纤端口部件10的同一側。所有这些部件：三芯光纤端口部件10、自聚焦透镜12、WDM滤光片14以及反射镜16经过光路校准并用胶粘剂胶合为一体。