[发明专利]多波长的光纤组合器

说明书

技术领域

本发明涉及激光和光纤通讯领域，尤其涉及光纤组合器。

背景技术

波分复用(WDM)器是一种实现两个或者两个以上波长复用解复用的结构，通过光学系统变换后，使得输入光学系统的两个或者两个以上波长从一个端口输出实现复用，或者将一个端口输入的两个或者两个以上波长通过光学系统变换后分离到不同端口输出，实现解复用。目前，波分复用(WDM)技术在通信波段中已经得到广泛应用，如CWDM、DWDM等。

近年来，由于激光显示、激光医疗等领域的迅速发展，对非通信波段的多个波长激光耦合到一根光纤中输出需求也越来越多，对于两种波长的光纤组合器可以用类似通讯的波分复用器(WDM)解决，然而如果对于超过两个波长耦合到一根光纤，如红(635nm)、绿(532nm)、蓝(488nm)三个波长之间最大间隔为147nm，对不同颜色适用的光纤线模场半径也有较大差异，若使得多个波长均以较高的耦合效率从同一根光纤输出，而且要保证整个封装结构尺寸较小，就很难实现。

发明内容

针对这些问题，本发明公开了一种多波长光纤组合器，主要适用于解决多个波长且每个波长对应的单模光纤模场半径也显著差异的情况，它不仅能使得多个波长以较高的耦合效率从同一根光纤输出，而且整个封装结构的尺寸也可以做到很小，结构简单。

本发明的技术方案是：

本发明的多波长的光纤组合器，由两个光纤头，两个透镜组和膜片组构成，其中光纤头与一个透镜组构成准直器，两个准直器在两端，膜片组在两个准直器中间，膜片组为一个膜片或多个膜片构成。

进一步的，所述的膜片是通过在玻璃基底的两个通光面上分别镀相应波长的增透膜或高反膜，或者将在玻璃基底的通光面做成一定曲率的凸面或凹面后再镀相应的面上镀特定波长的高反膜和其余波长相关的增透膜后制作而成。各波长的差值较大，容易通过镀膜来实现不同波长的增透或者是高反，各波长在同一光纤中的模场半径显著不同。所述的膜片组根据通过波长的数量，包含1个或1个以上的膜片，每个膜片根据模场匹配条件做成特定的曲率，反射特定的波长，该波长再经过透镜以高效率耦合进同一根光纤中。

进一步的，所述的两个光纤头都是双光纤头结构或一个双光纤头结构和一个单光纤头结构。更进一步的，所述的双光纤头结构可以为两根单光纤头组成，两根单光纤头的出光口距离透镜的位置可以不同。两个光纤头中有一个为双光纤头，双光纤头的两根光纤中一根作为输入端一根作为输出端使用，另一个光纤头在组合器时作为输入端，在解组合器时作为输出端使用。

进一步的，所述的透镜组可包含至少一个透镜，透镜组被配置为将光纤头出射的光准直，使准直光经过膜片反射或者透射后再经过同一个或者对称的透镜组聚焦后耦合进入光纤传输，该结构内可插入其它光学元件。

进一步的，当组合器或者解组合器波长较多时，为了减小系统的尺寸、提高系统稳定性、增加系统使用的灵活性，可以将多个所述的光纤组合器级联使用，上一级的光纤组合器的输出端接至下一级的光纤组合器的输入端，实现任意多个波长的光纤耦合。

本发明采用如上技术方案，能使得多个波长以较高的耦合效率从同一根光纤输出，而且整个封装结构的尺寸也可以做到很小，结构简单。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的三个波长组合器示意图；

图3是本发明的多个光纤组合器级联示意图。

具体实施方式

现结合附图说明和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明是一种多波长光纤组合器，通过膜片组中不同通光面反射不同波长的光来使得从同一根光纤出射的两个或者两个以上波长经过两个或者两个以上光学系统进行模场变换后，出射束腰位置重合且束腰大小均与输出光纤模场匹配，从而实现两个以上不同波长以较高的耦合效率耦合进入同一根光纤输出；或者使得同一根光纤输入的两个以上不同波长分离，并均以较高的耦合效率从两根光纤输出。而且，无论不同波长之间相差多大，均可以较高的耦合效率实现。