[实用新型]多端口复式结构自由空间耦合波分复用器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种波分复用器，特别涉及一种多端口复式结构自由空间耦合波分复用器。

背景技术

波分复用（WDM）是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输，在接收端再用某种方法，将各个不同波长的光信号分开的通信技术。这种技术可以同时在一根光纤上传输多路信号，每一路信号都由某种特定波长的光来传送，这就是一个波长信道。

波分复用是现代光网络中有效增加带宽容量的有效方案，其中基于介质膜片技术的相关器件具有性能稳定优越等特点，被广泛使用，现在的波分复用器采用的方法有以下几种：

（1）三端口器件级联的多通道WDM

如图1所示，单独封装的三端口器件级联后可以作为多通道多端口的波分复用器件使用，但三端口器件本身入射出射端口哟定时器件两段，级联是需要将光纤多次熔接并且需要较大的空间来完成光纤的绕线，这种形式的波分复用器体积一般在110mm*80mm*12mm左右。

（2）滤波片串联的多通道WDM

如图2所示，通过自由空间技术将多个滤波片串联在一起，省去了多次光束从自由空间到光纤纤芯的耦合，也省去了光纤熔接和绕线，降低了器件的损耗，同时可以将器件的体积缩小，但是大部分这样的器件光纤依然是从器件的两端引出，集成到系统中时光纤的绕线仍然需要占有较大的空间，器件的体积可以压缩到三端口级联器件的十分之一，常见体积在40mm*28mm*8mm左右。

（3）利用反射镜使得光纤从器件同一端走线

如图3所示，在器件内增加反射镜或者棱镜将透过摆放在同一平面的信号光回射，多次通过滤波片将不同的信道分离，实现波分复用的目的，当输出端口增加时，平面一层结构使得器件尺寸增加，不能有效的利用空间，一般超过8个信道的CWDM器件至少要在6mm*25mm*28mm，这样的体积可以满足很多的应用，但是对于淤血需要更密集集成的系统还是不够理想。

（4）利用棱镜使得光纤在同一端分两层走线

利用棱镜将信号光从一个平面引导反射到第二平面，在采用相同的滤波片级联方案，可以实现立体结构的波分复用器件，更有效的利用空间，增加器件的集成度，但是棱镜本身无法有效的调整信号光的位置和角度，通常需要利用精密机械加工预先确定角度，对于生产中出现的调整误差没有办法补偿，增加产品制作难度，降低成品率。

上述几种WDM结构并不能集光纤一端走线、体积小、高度集成通讯和误差补偿等优点于一体。

有鉴于此，本发明人研究出一种可实现多层立体结构并且能够有效调整光路时的位置和补偿误差的多端口复试结构自由空间耦合波分复用器，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多端口复式结构自由空间耦合波分复用器，实现多层结构的波分复用器，减小信号光传输误差，并且提高空间利用率。

为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

包括第一层波分复用结构、第二层波分复用结构、水平基板和第一45度斜切圆柱形反射器；45度斜切圆柱形反射器由两个45度斜切圆柱形反射镜组成；水平基板上固定有金属支架，金属支架中开设圆形孔，45度斜切圆柱形反射镜安装在金属支架圆形孔中，金属支架设置有供45度斜切圆柱形反射镜轴向旋转和前后位移的两个自由度；

第一层波分复用结构包括入射光的光纤准直器、出射光的光纤准直器、第二45度斜切圆柱形反射器、滤波片和平面反光镜；入射光的光纤准直器与出射光的光纤准直器平行排列，每个出射光的光纤准直器前面设置滤波片，多级滤波片呈直线排列，滤波片前面对应地安装平面反光镜，在出射光的光纤准直器与第一级滤波片之间的光路上设置第二45度斜切圆柱形反射器；

第二层波分复用结构包括出射光的光纤准直器、滤波片和平面反光镜，出射光的光纤准直器平行排列，每个出射光的光纤准直器前面设置滤波片，多级滤波片呈直线排列，滤波片前面对应地安装平面反光镜；

第一层波分复用结构位于水平基板的第一侧，第二层波分复用结构位于水平基板的第二侧，在第一层波分复用结构与第二层波分复用结构的光路上设置第一45度斜切圆柱形反射器，第一45度斜切圆柱形反射器的两个45度斜切圆柱形反射镜分别位于水平基板的两侧，第一45度斜切圆柱形反射器的第一个45度斜切圆柱形反射镜与第一层波分复用结构的最后一级滤波片对应，第一45度斜切圆柱形反射器的第二个45度斜切圆柱形反射镜与第二层波分复用结构的第一级滤波片对应，水平基板在第一45度斜切圆柱形反射器的两个45度斜切圆柱形反射镜之间开设一个通道。