專利名稱：一種梳形帶狀濾波器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及激光和光纖通訊領域，尤其涉及^^危形帶狀濾波器。
背景技術：
交叉波分復用器(Interleave"即梳狀濾波器是DWDM系統(tǒng)的核心器件之一， 可按照奇偶分配的原則，把一串信號分解為兩組信號流，或把兩組信號流復合 成一串信號。在光通訊中用于均勻間隙分開較密分布的波長，使帶寬較寬的匿DM 膜片可以分開或復合不同波長激光。多波長選擇開關也是DWDM的核心器件之一， 可將輸入光纖中的任一或任一組波長信號切換到任一輸出光纖中。
圖l所示的為常見梳狀濾波器(Interleave!")示意圖，交叉波分復用器2 把單組輸入密集波1分成奇偶兩組等間隔方式光信道輸出，或?qū)⑵媾純山M等間 隔方式光信道輸入復合為一組信號輸出。
圖2所示的為常見WSS光路圖，201為輸入光纖，202 - 1…202N為輸出光 纖，203為反射鏡，204為衍射光纖，205為透鏡，206為單軸反射鏡。輸入光 纖端口的波分復用信號經(jīng)過光柵實現(xiàn)波長分離，并聚焦于透鏡焦平面上。單軸 反射鏡組安放于焦平面，每一個透鏡對應一個波長，通過調(diào)整反射鏡角度，將 對應波長信號反射到特定輸出光纖，實現(xiàn)波長選擇。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用另 一種新型的簡單的光學結構，具體的技術方案是
本發(fā)明的梳形帶狀濾波器，是采用色散元件或濾光片將各波長光或各波段 光從空間分開，再按所需重新排列組合后合束，形成多個通道輸出。所述的梳 形帶狀濾波器，采用與多波長選擇開關相同光路或與波長選擇交換器(WSS)相 同光路，將光路中的活動光學元件變?yōu)楣潭ㄎ恢煤蜖顟B(tài)的光學元件。如將WSS光路中的液晶替換為固定波片；將MEMS替換為固定反射鏡。
進一步的，所述的光路由準直器，偏轉轉換單元，色散光柵，1/2波片與非 波片光學元件拼成的陣列，Work-off晶體或PBS棱鏡塊，1/4波片及角錐反射 鏡構成；其中偏轉轉換單元由work-off晶體和1/2波片構成，可將隨機偏振的 入射光轉換為線偏振光，色散光柵將入射光按波長分開，1/2波片與非波片光學 元件拼成的陣列構成光束分開通道，并通過由Work-off晶體或PBS棱鏡，1/4 波片及角錐反射鏡構成的模塊選擇光束。
更進一步的，在所述的色散光柵后增加色散補償光柵元件，使色散后的不 同波長光變?yōu)橄嗷テ絕f亍光。
更進一步的，所述的角錐反射鏡可被平面反射鏡代替。
更進一步的，所述的PBS棱鏡塊可由在玻璃交叉鍍高反膜與增透膜區(qū)域的 元件代替。
本發(fā)明采用如上技術方案，具有結構簡單合理的優(yōu)勢，是一種新穎的梳形 帶狀濾波器。
圖1是常見的梳形帶狀濾波器(Interleaver)示意圖2是常見的波長選才奪交換器(WSS)光路圖3 (a)是本發(fā)明的一個1X2實施例的結構俯視圖3 (b)是上述實施例的元件300結構的側視圖4 (a)是本發(fā)明的第二實施例的結構俯視圖4 (b)是圖4 (a)所示第二實施例的結構側4^圖4 ( c )是波片陣列的鍍膜分布圖4 (d)是本發(fā)明的第二實施例的擴展結構示意圖；圖4 (e)是上述實施例的玻璃片的鍍膜分布圖； 圖5是本發(fā)明的第三實施例的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)結合
和具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明。
需重新排列組合后合束成多個通道輸出，從而構成所需組合的梳形帶狀波長輸 出器件。
圖3 (a)所示為本發(fā)明的一個1X2結構俯視圖。其中301為準直器陣列， 302為偏轉轉換單元，由work-off晶體和1/2波片構成，work - off晶體將入 射光束分為兩束偏振光o光和e光，1/2波片置于o光或e光光路中，使其偏 振方向旋轉90。，變成兩束偏振方向相同的線偏振光，303為色散光柵，304為 1/2波片與非波片光學元件構成的陣列，305為Work-off晶體或PBS棱鏡，306 為l/4波片，307為角錐反射鏡或斜方棱鏡與角錐反射鏡組合，1/2波片與非波 片光學元件構成的陣列304、 Work-off晶體或PBS棱鏡305、 1/4波片306和角 錐反射鏡或斜方棱鏡與角錐反射鏡組合307 —起構成元件300。
如圖3 (b)所示為元件300的結構側-現(xiàn)圖，元件300由1/2波片與非波片 光學元件構成的陣列304、 Work-off晶體或PBS棱鏡305、 1/4波片306及角錐 反射鏡或斜方棱鏡與角錐反射鏡組合307構成。利用PBS棱鏡305對不同偏振 方向光束的分束功能，使一定偏振方向的光束透射，并被角錐反射鏡307反射 而沿原光路返回；而另一偏振方向的光束被反射，光路發(fā)生平移，再通過另一 PBS棱鏡及角錐反射鏡進行選擇，從而分開各個光束。
該光路原理為入射的隨機偏振光束經(jīng)偏振轉換單元302轉換為線偏振光， 被色散光柵303色散后，各波長光束分開一定角度并進入1/2波片與非波片光學元件構成的陣列304的各通道，當1/2波片與非波片光學元件構成的陣列304 中波片與非波片器件均勻交叉間隔時，入射的相鄰兩光束的偏振方向彼此不同， 通過圖3(b)結構選擇，可使色散后的各光束將按奇偶通道分開，此即為常見 的梳狀濾波器(Interleaver )結構。
如波片按l: 2， 1: 3或其它所需比例間隔分布，則可得到任意排列組合的 波段結構。
如圖4(a)所示為本發(fā)明第二種結構的俯視圖，包括準直器陣列401,偏 振轉換單元402，偏振轉換單元402由work-off晶體和1/2波片構成，色散光 柵403,色散補償光柵404, 1/2波片與非波片光學元件組成的陣列405， work -off晶體或PBS棱鏡406， 1/4波片407,平面反射鏡408。采用色散補償光柵 404可使色散光柵403色散后的不同波長光變?yōu)橄嗷テ叫泄?，因而可直接采用?面反射鏡408反射各光束。
圖4 ( b )所示的是元件410結構的側視圖，元件410為1X4波長選擇結構， 由l/2波片405，左端鍍反射膜的l/4波片409A、 409B、 409C, PBS棱鏡406A、 406B、 406C及406D， 1/4波片407A、 407B、 407C、 407D及平面反射鏡408構成。 S分量偏振光可透過PBS棱鏡406A,并被平面反射鏡408反射回到原光路；P分 量偏振光將被PBS棱鏡406A反射而進入PBS棱鏡406B,并再次被反射進入1/4 波片407A,同樣又被平面反射鏡408反射，往返l/4波片407A后，光束的偏振 方向旋轉90。，透射PBS棱鏡406B。同理兩次經(jīng)過l/4波片409A后，光束偏振 方向?qū)⒃俅伟l(fā)生旋轉，而進入上一級光路，如此可自由選4奪某個信道實現(xiàn)輸出。 其中各通道波片陣列409的排布如圖4 (c)所示，圖中陰影部分表示在1/4波 片上鍍反射膜使入射光束發(fā)生反射，空白部分表示光束可以直接通過。即可使 光束從任意設定的通道輸出，或被反射而平移至其它通道，從而實現(xiàn)對不同通
6道的選擇。
圖4 (d)所示，直接采用在玻璃上交叉鍍高反膜411與增透膜412方法使 特定波長光透過，而其余光反射，結合角錐反射鏡將各入射光束分開，其中玻 璃片A、玻璃片B、玻璃片C、玻璃片D合成為1X4結構，各玻璃片的鍍膜方法 如圖4 (e)所示。反射膜與增透膜間隔排列，根據(jù)色散光柵分開波段的寬度決 定反射膜與增透膜的寬度。
本發(fā)明的元件410結構亦可采用圖5結構，如圖為該結構側視圖，由W固
膜片陣列501A1 、 501A2 、 501A3 、 501A4 、 501A5.......501An, 1/4波片502A,
右端鍍寬帶反射膜的1/4波片502B及work-off晶體503構成。WDM膜片透射某 一波長光，反射其余光，通過WDM膜片及反射膜的反射使各波長光兩次經(jīng)過1/4 波片后，偏振方向發(fā)生選擇，通過work-off晶體實現(xiàn)光束的偏轉，從而使各個 波長光分開。
本發(fā)明采用如圖4系列所示的奇偶通道分開光，則可構成1x4個梳狀濾 波器(Interleaver )，這相當于三個普通1x2才危狀濾波器(Interleaver )功 能，但這個結構體積小得多。當采用奇偶通道分光時，且采用lx8結構時，則 等效于7個普通梳狀濾波器(Interleaver)功能。
本發(fā)明的結構既可使各波長按奇偶通道分開，也可不按奇偶通道分開，而 按所需的波長分布重新組合。
本發(fā)明的結構可采用現(xiàn)有WSS光路，只需將其活動元件如MEMS，液晶波片
盡管結合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領域的技術人員 應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式 上和細節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1. 一種梳形帶狀濾波器，其特征在于是采用色散元件或濾光片將各波長光或各波段光從空間分開，再按所需重新排列組合后合束，形成多個通道輸出。
2. 如權利要求1所述的梳形帶狀濾波器，采用與多波長選擇開關相同光路或與 波長選擇交換器相同光路，其特征在于將光路中的活動光學元件變?yōu)楣潭?位置和狀態(tài)的光學元件。
3. 如權利要求1所述的梳形帶狀濾波器，其特征在于所述的光路由準直器， 偏轉轉換單元，色散光柵，1/2波片與非波片光學元件拼成的陣列，Work-off 晶體或PBS棱鏡塊，1/4波片及角錐反射鏡構成；其中偏轉轉換單元由 work-off晶體和1/2波片構成，可將隨機偏振的入射光轉換為線偏振光，色 散光柵將入射光按波長分開，1/2波片與非波片光學元件拼成的陣列構成光 束分開通道，并通過由Work-off晶體或PBS棱鏡，1/4波片及角錐反射鏡構 成的模塊選擇光束。
4. 如權利要求3所述的梳形帶狀濾波器，其特征在于在所述的色散光柵后增 加色散補償光柵元件，使色散后的不同波長光變?yōu)橄嗷テ叫泄狻?br>
5. 如權利要求3所述的梳形帶狀濾波器，其特征在于所述的角錐反射鏡可被 平面反射鏡代替。
6. 如權利要求3所述的梳形帶狀濾波器，其特征在于所述的PBS棱鏡塊可由 在玻璃交叉鍍高反膜與增透膜區(qū)域的元件代替。
全文摘要
本發(fā)明涉及激光和光纖通訊領域，尤其涉及梳形帶狀濾波器。本發(fā)明的梳形帶狀濾波器，是采用色散元件或濾光片將各波長光或各波段光從空間分開，再按所需重新排列組合后合束，形成多個通道輸出。所述的梳形帶狀濾波器，采用與多波長選擇開關相同光路或與波長選擇交換器(WSS)相同光路，將光路中的活動光學元件變?yōu)楣潭ㄎ恢煤蜖顟B(tài)的光學元件。如將WSS光路中的液晶替換為固定波片；將MEMS替換為固定反射鏡。本發(fā)明采用如上技術方案，具有結構簡單合理的優(yōu)勢，是一種新穎的梳形帶狀濾波器。
文檔編號G02B6/34GK101504474SQ200910111268
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月10日 優(yōu)先權日2009年3月10日
發(fā)明者凌吉武, 礪 吳, 孫朝陽, 胡豪成, 趙武麗, 陳燕平 申請人:福州高意通訊有限公司