[发明专利]多端口同时分下或插入的可重配置光学分插复用器

说明书

(一)技术领域

本发明属于光纤通信领域中的无源光电子器件，尤其是能对通信业务量进行直通、分下和插入操作的功能性器件，适用于对通信业务量进行全光传输和交换的光纤通信网络节点、局、站等场合。

(二)背景技术

近年来，互联网业务、多媒体业务和数字移动通信业务飞速发展，给现有的通信网络造成极大的压力。发展波分复用全光网络成为光传送网络建设的首选方案。光学分插复用器(OADM)是波分复用光网络的关键网元之一，可以不经过光/电/光转换和电处理，就能实现波分复用信道的分插功能，具有对信号制式和速率的透明性，是克服传统网络中节点的电子瓶颈问题的关键技术之一。

光学分插复用器实现从传输设备中有选择地下路通往本地的光信号，同时上路本地用户发往另一节点用户的光信号。它可以被分为非可重配置型(fixed)和可重配置型(reconfigurable)两类。前者只能上下固定的一个或多个波长，也就是说节点的路由是确定的。后者(ROADM)则能动态调节网络节点上路/下路的波长，达到光网络动态重构的目的。另外，随着光纤通信网络的规模越来越大，提供的服务种类和涉及的服务对象越来越多，也要求网络节点处的光学分插复用器能够利用多个端口，同时分下/插入多个波长而不是一个波长，以便于能同时处理更多的通信业务量。因此，波长的动态选择和配置，以及同时分下/插入波长的数目是光学分插复用器的两个重要技术指标。一个能够同时分下/插入多个波长的可重配置光学分插复用器，将使得光网络具有更大的组网灵活性和生存性，同时可以降低光网络组网成本。

目前已有的光学分插复用器的专利技术，一般一次只能分下或插入一个波长，而且多为不可重配置型，比如中国专利CN14801101A、CN1514563A和美国专利US7184620B1。中国专利CN1481101A和CN1514563A披露的光学分插复用器，端口均位于器件的两侧、因此器件结构尺寸偏大。其中CN1481101A是一种不可重配置器件，采用自聚焦透镜和固定波长滤波器实现分插滤波功能，一次只能分下/插入一个固定波长。CN1514563A披露的是一种将多个分插滤波单元按照一定顺序级联来实现可重配置功能的器件，其中每一个分插滤波单元一次只能实现一个固定波长的分下/插入功能。美国专利US7184620B1披露的是一种不可重配置的光学分插复用器，采用滤波器、反射镜和透镜准直器实现分插滤波功能。是三端口、且三个端口位于同一侧的器件，一次只能分下或者插入一个固定的波长。可见上述三种专利技术均无法用单个器件实现多波长的动态配置和同时处理。

(三)发明内容

为了克服已有技术中光学分插复用器不能同时分下/插入多个波长，以及单个器件不能实现重新配置的缺点，本发明提出一种多端口同时分下或插入的可重配置光学分插复用器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多端口同时分下或插入的可重配置光学分插复用器，其端口均位于器件同一侧，它由一根输入光纤、一根输出光纤和N根分下/插入光纤、光纤紧固件、梯度折射率光纤准直器、滤波反射模块、单片机控制模块组成，所述用于输入、输出和分下/插入的光纤固定于光纤紧固件上，与端口相连；所述光纤紧固件为一机械圆盘，用于固定光纤；所述梯度折射率光纤准直器是一个折射率非均匀分布设计的光纤器件，用于将直通、分下和插入信号引导到各自对应的光纤；所述滤波反射模块为一精密机械圆盘，圆盘上沿中心对称布置N个滤波反射单元，所述的滤波反射单元由一个滤波器和一个能对其所滤出波长高效反射的反射镜组成；所述单片机控制模块使用单片机控制步进电机，驱动滤波反射模块沿精密导轨旋转，以便增加滤波反射模块运动的稳定性，减小机械跳动。

所述光纤的端面与光纤的光轴成5度的倾角，以避免回波损耗。

所述光纤在所述光纤紧固件上的位置排布，根据其执行的功能，按照输入、分下1…分下N(或者插入1…插入N)、输出顺序排布。

所述光纤紧固件上有(N+2)个圆孔，用于固定一根输入光纤、一根输出光纤和N根分下/插入光纤，所述用于固定输入光纤和输出光纤的两个圆孔呈轴对称分布，假设为X轴，其他N个圆孔则针对Y轴呈对称分布，Y轴与X轴相互垂直。

所述梯度折射率光纤准直器是一段梯度折射率光纤，光纤两端经抛光处理，与所述光纤紧固件相邻的一端与光轴呈5度的倾角，并与光纤紧固件上所固定的光纤端面相平行，另一端面与光轴垂直。