專利名稱：濾光片組件的制作方法
技術領域：
概括來說本發(fā)明涉及一種濾光片組件，具體涉及一種能提供在名稱為“濾光裝置”的EP01115917.5中公開的平整群延遲曲線(profile)的濾光片組件。
本申請引作參考的EP01115917.5公開了一種具有平整群延遲曲線的濾光裝置，提供了特別用于光學信息傳輸、多路復用和多路分解目的的濾光裝置。
于是，本發(fā)明提供了這樣一種濾光片組件，它包括濾光片、反射裝置和用于保持所述濾光片和所述反射裝置的保持裝置。與現(xiàn)有的濾光片相反，本發(fā)明的濾光片組件在光信號傳播路徑中采用了反射裝置。然而，依照本發(fā)明的最優(yōu)選實施例，該反射裝置容易影響光信號的群延遲特性。
在本發(fā)明的該最優(yōu)選實施例中，所述濾光片和所述反射裝置是具有平整的群色散曲線的濾光器組合體。
為波導、特別是光纖波導的高效耦合以及光信號的基本無損傳輸而提供了第一和第二準直器。
在優(yōu)選實施例中，所述第一和所述第二準直器為通過所述濾光裝置傳輸?shù)墓庑盘柼峁┝嘶旧瞎步沟膫鞑ヂ窂健?br> 大致在所有優(yōu)選實施例中，所述第一光準直器為以下光信號提供了基本共焦的傳播路徑，這些光信號是i)進入并通過所述第一光準直器傳播的信號，ii)至少一部分從所述濾光片反射的信號，iii)進入并通過所述第一準直器傳播的信號。
如果在光學通信或信息處理系統(tǒng)中實施本發(fā)明，則要將第一光波導與所述第一GRIN透鏡相連作為光輸入端口，第二光波導與GRIN透鏡相連作為光輸出端口。
在更優(yōu)選的實施例中，所述第二光波導在利用位置調節(jié)機構調節(jié)了位置后與所述第一GRIN透鏡相連。
通過所述濾光片組件傳播的所述光信號最好聚焦在所述濾光片的第一主表面上，所述第一主表面承載著多層濾光裝置。
在更優(yōu)選的實施例中，將第二反射裝置用于基本呈Z形的傳播路徑，其中濾波后的輸出信號基本上沿與光學輸入信號方向相同的方向傳播。
在縮小了尺寸的組件中，所述第二反射裝置支撐著所述濾光片，如果所述第二反射裝置包括可安裝所述濾光片的切口，就能進一步縮小尺寸。
如果將所述第一和所述第二反射裝置配置到透明光學基底的第一和第二主表面上，就能更進一步地縮小濾光片組件的大小和尺寸。另外，如果將所述濾光片安裝到所述透明光學基底的主表面上，最后提到的實施例還能進一步縮小裝置尺寸。
依照本發(fā)明，由所述第一濾光片、所述第一和所述第二反射裝置組成的至少一個組合包括相對光軸傾斜的第一主表面，在優(yōu)選實施例中該傾斜角的范圍是0到8度。在更優(yōu)選的實施例中該傾斜角的范圍是2到6度，而在最優(yōu)選的實施例中該傾斜角范圍是3到5度。
下面參照優(yōu)選和最優(yōu)選實施例對本發(fā)明作更詳細描述，同時以附圖為參照。


圖1表示依照本發(fā)明的濾光片組件的第一實施例的示意性平面圖，圖2表示依照本發(fā)明的濾光片組件的第二實施例的示意性平面圖，反射裝置的第一主表面的傾斜角得到減小，
圖3表示圖1所示第一實施例的示意性平面圖，具有對光輸出波導進行方向調節(jié)的示意性表示，圖4表示圖2所示第二實施例的示意性平面圖，具有對光輸出波導進行方向調節(jié)的示意性表示，圖5表示依照本發(fā)明的濾光片組件的第三實施例的示意性平面圖，圖6表示圖5所示第三實施例的示意性平面圖，具有對光輸出波導進行方向調節(jié)的示意性表示，圖7表示依照本發(fā)明的濾光片組件的第四實施例的示意性平面圖，圖8表示圖7所示的第四實施例的示意性平面圖，具有對光輸出波導進行方向調節(jié)的示意性表示，圖9表示依照本發(fā)明的濾光片組件的第五實施例的示意性平面圖，圖10表示圖9所示第五實施例的示意性平面圖，具有對光輸出波導進行方向調節(jié)的示意性表示，圖11表示依照本發(fā)明的濾光片組件的第六實施例的示意性平面圖，圖12表示圖11所示第六實施例的示意性平面圖，具有對光輸出波導進行方向調節(jié)的示意性表示，圖13表示依照本發(fā)明的濾光片組件的第七實施例的示意性平面圖，圖14表示圖13所示第七實施例的示意性平面圖，具有對光輸出波導進行方向調節(jié)的示意性表示。
參照圖1，圖1表示濾光片組件1的第一優(yōu)選實施例的示意性平面圖。
濾光裝置1包括濾光片2、反射裝置3和用于保持所述濾光片2和所述反射裝置3的保持裝置。
固定裝置4包括依照同一申請人的名稱為“Optische Baugruppe mitJustiereinrichtung”的PCT/EP01/02618提供的任何保持和調節(jié)組件，在此引作參考。
依照最優(yōu)選實施例，反射裝置4是EP01115917.5“濾光裝置”中詳細描述的反射濾光片。濾光片2和反射裝置4是具有改進的減縮群延遲特性、特別是平整群延遲曲線的濾光器組合體。
正如從圖1中所看到的，第一準直器5包括GRIN透鏡8，它將來自第一光波導6的入射光導引到濾光片2的第一主表面7上。
在最優(yōu)選實施例中，光波導6是光纖波導。
通過濾光片組件1傳播的光信號借助于GRIN透鏡8聚焦到濾光片2的第一主表面7上，并從第一主表面7反射回準直器5的所述GRIN透鏡8中。為此主表面7略微傾斜，以便提供所述GRIN透鏡8上入射光信號與射出光信號之間的空間位移。射出光信號被導引到第二光波導9中。正如例如在名稱為“Optische Baugruppe mit Justiereinrichtung”的PCT/EP01/02618中所描述的，第二光波導9在利用位置調節(jié)機構沿與光信號傳播路徑基本垂直的兩個方向調整了位置后與該第一GRIN透鏡8相連。例如，正如圖3、4、5、6、7、8、10、12和14中所示，雙頭箭頭示意性地表示該對各光纖進行位置調節(jié)的過程。
濾光片2在第一主表面7上承載具有帶通特性的多層濾光裝置。結果，濾波后的光在所述光譜通頻帶范圍內從濾光片2傳輸?shù)椒瓷溲b置3，由此該光束改道至包括GRIN透鏡11的第二準直器10中。
反射裝置是多層覆蓋的光學基底，其第一主表面13相對于由通過濾光組件1傳播的光信號的傳播路徑限定的光軸14傾斜一定角度a。
所述反射和改道后的光通過GRIN透鏡11傳輸?shù)焦獠▽?2，在本發(fā)明最優(yōu)選實施例中該光波導12是光纖波導。
由所述濾光片、所述第一和所述第二反射裝置組成的至少一個組合包括相對光軸傾斜的第一主表面。然而，本發(fā)明并不限于第一表面反射或濾光組件，正如圖11、12、13和14中示范示出的，在光學組件的第二或第三表面上可以布置任何多層結構、反射涂層或光學層。
在利用前面為第二波導9描述的位置調節(jié)結構對所述第三光波導12進行了位置調節(jié)后，將所述第三光波導與所述第二GRIN透鏡11相連。
從濾光片2反射的光信號包括剩余的、未傳輸?shù)墓庾V成分，然后通過光波導9將其向光學信息處理或傳輸系統(tǒng)的進一步處理或傳輸級饋送，這是本領域普通技術人員所公知的，因此就不在附圖中表示了。
第一和第二準直器5、8；10、11為通過所述濾光裝置2傳輸?shù)墓庑盘柼峁┗竟步沟膫鞑ヂ窂健?br> 依照本發(fā)明的表達“共焦傳播路徑”涵蓋了光子或光的任何傳播路徑，其中實現(xiàn)了由所述光子或所述光限定的光波或具波陣面的幾何直徑的縮小，接著該縮小的直徑再次擴大。依照本發(fā)明，必需而不能例外的是該擴大的直徑與引導或自由空間傳播光波的初始直徑尺寸相同。
所述第一光準直器5、8為以下光信號提供基本共焦的傳播路徑，所述光信號是i)進入并通過所述第一光準直器5、8、的光信號，以及i)至少一部分從所述濾光片反射的光信號，iii)進入并通過所述第一光準直器5、8傳播的信號。
結果，所述第一光波導6與所述第一GRIN透鏡8相連成為光學輸入端口，所述第二光波導9與所述第一GRIN透鏡8相連成為光學輸出端口。第三光波導12以同樣方式為改善了群延遲特性的過濾光限定光輸出端口。
參照圖2，圖2表示依照本發(fā)明的濾光片組件的第二實施例的示意性平面圖，該組件中反射裝置3的第一主表面13的傾斜角減小。
在依照本發(fā)明的該第二實施例中，如果與圖1所示第一實施例中約為45度的傾斜角相比，其傾斜角a減小，在第二實施例的優(yōu)選方案中該傾斜角a的范圍是0到8度。在更優(yōu)選實施例中所述傾斜角范圍為2到6度，在最優(yōu)選實施例中該傾斜角范圍是3到5度。也將這些傾斜角范圍也結合到例如圖4到15所示的其它實施例中。
參照圖3和圖4，圖3表示圖1所示第一實施例的示意性平面圖，其具有對光輸出波導進行方向調節(jié)的示意性表示，圖4表示圖2所示第二實施例的示意性平面圖，其具有對光輸出波導9和12進行方向調節(jié)的示意性表示。
在圖5中示意性地示出了依照本發(fā)明的濾光片組件1的第三實施例的示意性平面圖，圖6表示圖5所示第三實施例的示意性平面圖，其具有對光輸出波導進行方向調節(jié)的示意性表示。
在該第三實施例中，采用第二反射裝置15為輸向輸出光纖12的光信號產生基本上呈Z形的傳播路徑。
反射裝置14是支撐或保持位于切口或孔內的濾光片2的第一表面反射鏡。
參照圖7和圖8，圖7表示依照本發(fā)明的濾光片組件1的第四實施例的示意性平面圖，圖8表示圖7中所示第四實施例的示意性平面圖，其具有對光輸出波導9和12進行方向調節(jié)的示意性表示。
在該第四實施例中，象第三實施例中那樣采用第二反射裝置15為輸向輸出光纖12輸出的光信號產生基本呈Z形的傳播路徑，然而，濾光片2與反射裝置15是并排安裝的，即濾光片2的后側17安裝到第二反射裝置的后側18上。
參照圖9和圖10，圖9表示依照本發(fā)明的濾光片組件1的第五實施例的示意性平面圖，圖10表示圖9所示第五實施例的示意性平面圖，其具有對光輸出波導9和12進行方向調節(jié)的示意性表示。
在該第五實施例中，象第三實施例中那樣采用第二反射裝置15為輸向輸出光纖12的光信號產生基本為Z形的傳播路徑，然而，濾光片2與反射裝置15是并排安裝的，但它們不直接接觸，即濾光片2的后側17未安裝到第二反射裝置的后側18上。
參照圖11和圖12，圖11表示依照本發(fā)明的濾光片組件1的第六實施例的示意性平面圖，圖11表示圖10所示第六實施例的示意性平面圖，其具有對光輸出波導9和12進行方向調節(jié)的示意性表示。
在該第六實施例中，所述第一和所示第二反射裝置3、15布置到透明光學基底21的第一和第二主表面19、20上。表面19的上部和表面20的下部不覆蓋反射結構，以允許光信號進入和離開光學基底21，但任選的是這些表面可以覆蓋抗反射的膜層結構。
參照圖13和圖14，圖13表示依照本發(fā)明的濾光片組件的第七實施例的示意性平面圖，圖14表示圖13所示第七實施例的示意性平面圖，其具有對光輸出波導進行方向調節(jié)的示意性表示。
在與第六實施例類似的該第七實施例中，濾光片2布置在光學基底21的第一主表面上。具體來說，就是在光學基底21的主表面19上部覆蓋了濾光片2的多層結構，即所述濾光片2和所述第二反射裝置15布置在光學基底21的同一主表面19上。
在第七實施例中，光信號的傳播路徑15相對第一GRIN透鏡8內的光信號傳播路徑略微傾斜。
另外，本發(fā)明還涵蓋了包括兩個反射濾光器的實施例，即其中有兩個反射裝置都對光信號產生濾光效果的反射裝置。
權利要求
1.一種濾光片組件，包括濾光片，反射裝置，以及用于保持所述濾光片和所述反射裝置的保持裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的濾光片組件，其中，所述反射裝置是反射濾光片。
3.根據(jù)權利要求2所述的濾光片組件，其中，所述濾光片和所述反射裝置是減少少群色散的濾光器組合體。
4.根據(jù)權利要求1所述的濾光裝置，還包括第一和第二準直器。
5.根據(jù)權利要求4所述的濾光片組件，其中，所述第一和第二準直器為通過所述濾光裝置傳輸?shù)墓庑盘柼峁┝嘶旧瞎步沟膫鞑ヂ窂健?br> 6.根據(jù)權利要求4所述的濾光片組件，其中，所述第一光準直器為以下光信號提供了基本上共焦的傳播路徑，i)進入并通過所述第一光準直器傳播的信號，ii)至少一部分從所述濾光片反射的信號，以及iii)進入并通過所述第一光準直器傳播的信號。
7.根據(jù)權利要求1所述的濾光片組件，其中，所述第一光準直器包括第一GRIN透鏡。
8.根據(jù)權利要求7所述的濾光片組件，其中，第一光波導與所述第-GRIN透鏡相連成為光學輸入端口。
9.根據(jù)權利要求8所述的濾光片組件，其中，第二光波導與所述第一GRIN透鏡相連成為光學輸出端口。
10.根據(jù)權利要求9所述的濾光片組件，其中，所述第二光波導在利用位置調節(jié)結構調節(jié)了位置后與所述第一GRIN透鏡相連。
11.根據(jù)權利要求4所述的濾光片組件，其中，所述第二準直器包括第二GRIN透鏡。
12.根據(jù)權利要求11所述的濾光片組件，其中，第三光波導與所述第二GRIN透鏡相連。
13.根據(jù)權利要求12所述的濾光片組件，其中，所述第三光波導在利用位置調節(jié)機構調節(jié)了位置后與所述第二GRIN透鏡相連。
14.根據(jù)權利要求1所述的濾光片組件，其中，通過所述濾光片組件傳播的所述光信號在所述濾光片的第一主表面上聚焦，所述第一主表面承載著多層濾光裝置。
15.根據(jù)權利要求1所述的濾光裝置，還包括第二反射裝置。
16.根據(jù)權利要求15所述的濾光裝置，其中，所述第二反射裝置支撐著所述濾光片。
17.根據(jù)權利要求16所述的濾光裝置，其中，所述第二反射裝置包括安裝所述濾光片的切口。
18.根據(jù)權利要求16所述的濾光裝置，其中，所述第二反射裝置與所述濾光片通過機械方式相互連接。
19.根據(jù)權利要求15所述的濾光裝置，其中，所述第一和所述第二反射裝置布置在透明光學基底的第一和第二主表面上。
20.根據(jù)權利要求19所述的濾光裝置，其中，所述濾光片布置在所述透明光學基底的主表面上。
21.根據(jù)權利要求20所述的濾光裝置，其中，所述濾光片和所述反射裝置布置在所述光學基底的同一主表面上。
22.根據(jù)權利要求15所述的濾光片組件，其中，由所述濾光片、所述第一和所述第二反射裝置構成的至少一個組合包括相對光軸傾斜的第一主表面。
23.根據(jù)權利要求22所述的濾光裝置，其中，所述傾斜角范圍是0到8度。
24.根據(jù)權利要求22所述的濾光裝置，其中，所述傾斜角范圍是2到6度。
25.根據(jù)權利要求22所述的濾光裝置，其中，所述傾斜角范圍是3到5度。
26.一種光學信息傳輸系統(tǒng)，包括根據(jù)權利要求1到25中之一的濾光片組件。
27.一種光學信息處理系統(tǒng)，包括根據(jù)權利要求1到25中之一的濾光片組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別用于光信號傳輸、多路復用和多路分解目的的濾光片組件，本發(fā)明公開了濾光片、反射裝置和用于保持所述濾光片和所述反射裝置的保持裝置。
文檔編號G02B6/34GK1395124SQ02140328
公開日2003年2月5日 申請日期2002年7月1日 優(yōu)先權日2001年6月29日
發(fā)明者B·丹尼爾奇克, T·凱斯勒, U·諾爾特, N·科巴亞希, B·溫格爾林 申請人:肖特玻璃廠