分波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種分波器，該分波器包括沿光路依次設置的光纖插芯、第一透鏡和濾波器，光纖插芯的出射光經(jīng)過透鏡后入射光入射到濾波器，濾波器接收入射光后出射輸出光，其中，分波器還包括第一固定管和三維調(diào)節(jié)器，第一固定管沿光路貫穿地開設第一通孔，第一透鏡設置在第一通孔中，濾波器安裝在固定管上，三維調(diào)節(jié)器可分離地安裝在分波器中，三維調(diào)節(jié)器可分離地與第一固定管連接并可驅(qū)動第一固定管在三維方向上的移動。通過對透鏡的位置調(diào)節(jié)實現(xiàn)光纖插芯與透鏡之間的位置變化，便可改變出射光點在透鏡焦平面上的位置，而三維調(diào)節(jié)器對位移的精確控制便可方便簡單地實現(xiàn)入射光的入射角度精確調(diào)節(jié)，繼而實現(xiàn)簡便且有精確地對透射光的中心波長可調(diào)。
【專利說明】分波器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及分波器領域，尤其涉及一種中心波長可調(diào)的分波器。

【背景技術】
[0002]分波器是用于波分復用等傳輸方式中的無源光器件，其作用是將從一根光纖傳輸來的不同波長的復合光信號，按不同光波長分開，所以分波器又稱為光分波器。
[0003]參照圖1，圖1是現(xiàn)有一種密集型光波復用(DWDM)分波器的結構圖。該分波器包括玻璃管11、雙尾光纖12、透鏡13和濾波片14，透鏡13設置在玻璃管11中，雙尾光纖12的光纖121和光纖122用于導通光。根據(jù)濾波片的入射角效向的原理，即隨著入射濾波片的入射光的入射角的變化，濾波片的透射波長和半寬度均發(fā)生變化，而隨著入射角的增大，透射光的中心波長將往短波偏移，且濾波片的透射率將變低，從而實現(xiàn)DWDM濾波片透射中心波長的可調(diào)。
[0004]參照圖2，圖2是現(xiàn)有的分波器對透射光中心波長進行調(diào)節(jié)的原理圖。上述的分波器應用該濾波片的入射角效向的原理，為了實現(xiàn)入射濾波片角度的偏轉，則需要通過調(diào)節(jié)光纖121和光纖122之間的間距dl來控制，其原因是光纖121和光纖122的不同間距dl相當于是改變了出射光在焦平面上的位置，通過將焦平面上的位置SI改變到位置S2時，則入射濾波片15的入射角為角度Θ，從而對透射光的中心波長進行調(diào)整。
[0005]由于不同的中心波長需要不同的入射角，所以需要不同光纖間距dl。同時由于雙尾光纖的光纖間距生產(chǎn)成型后便不可調(diào)節(jié)，所以需要不斷更換不同光纖間距的雙尾光纖來滿足入射角的不同需求。而雙尾光纖生產(chǎn)難度大，且光纖間距精度難以控制，繼而造成透射光的中心波長調(diào)節(jié)精度受到限制。傳統(tǒng)DWDM分波器生產(chǎn)工藝必須帶尾纖，接頭只能加到尾纖上，造成整個器件體積大，并且光纖會占用盤線空間，使得整個通信系統(tǒng)模塊將會更為龐大。
[0006]目前的光通信市場競爭越來越激烈，通信設備要求的體積越來越小，接口板包含的接口密度越來越高。傳統(tǒng)的激光器、功能器件和探測器分離的光模塊體積大，需求的器件種類多，已經(jīng)很難適應現(xiàn)代通信設備的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種對透射光的中心波長可簡便地和精確地調(diào)節(jié)的分波器。
[0008]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種分波器，該分波器包括沿光路依次設置的光纖插芯、第一透鏡和濾波器，光纖插芯的出射光經(jīng)過透鏡后入射光入射到濾波器，濾波器接收入射光后出射輸出光，其中，分波器還包括第一固定管和三維調(diào)節(jié)器，第一固定管沿光路貫穿地開設第一通孔，第一透鏡設置在第一通孔中，濾波器安裝在固定管上，三維調(diào)節(jié)器可分離地安裝在分波器中，三維調(diào)節(jié)器可分離地與第一固定管連接，三維調(diào)節(jié)器可驅(qū)動第一固定管在三維方向上的移動。
[0009]由上述方案可見，由于現(xiàn)有的分波器是通過不同的光纖間距dl來改變了出射光在焦平面上的位置，該方法非常不便且波長的調(diào)節(jié)精度難以控制，而研發(fā)人員巧妙地通過對透鏡的位置調(diào)節(jié)，實現(xiàn)光纖插芯與透鏡之間的位置變化，便可相當于改變出射光點在透鏡焦平面上的位置，具體地，通過將安裝有透鏡和濾波器的固定管固定連接在三維調(diào)節(jié)器中，而三維調(diào)節(jié)器是可通過其在三維方向上設置的旋鈕和螺桿對固定管的位置進行三維移動，從而實現(xiàn)透鏡和濾波器的三維位置可調(diào)，通過對旋鈕的控制便可方便簡單地實現(xiàn)對入射濾波器的入射光的角度Θ調(diào)節(jié)，繼而實現(xiàn)透射光的中心波長可調(diào)，同時由于三維調(diào)節(jié)器可配備高分辨率的螺桿和旋鈕，使得透鏡可在三維方向上精確地移動，從而可提高入射角度Θ的精確度，繼而提高透射光的中心波長的分辨率以及精度。同時由于三維調(diào)節(jié)器是既可與第一固定管分離，亦可從分波器中分離，所以當通過三維調(diào)節(jié)器將第一固定管的位置進行調(diào)節(jié)完畢后，通過固定膠對第一固定管進行固定，再可將三維調(diào)節(jié)器從分波器中分離，從而完成分波器的裝配。
[0010]更進一步的方案是，分波器還包括光纖插頭，光纖插芯設置在光纖插頭內(nèi)。
[0011]由上可見，通過光纖插頭保護光纖插芯和與光纖插芯連接的光纖，使得位置調(diào)整完畢后的第一固定管可與光纖插頭通過固定膠進行固定連接，繼而可將三維調(diào)節(jié)器從分波器中分離，其突破了現(xiàn)有濾波器受入射光的入射角的限制，實現(xiàn)分波器的高度集成和小型化，同時也便于使用。
[0012]更進一步的方案是，分波器包括檢測裝置，檢測裝置沿光路設置有第二透鏡和探測器，輸出光通過第二透鏡后輸入到探測器中。
[0013]由上可見，檢測裝置是用于檢測輸出光的功率或者輸出光的中心波長，通過作為光功率計或者光譜儀的探測器進行檢測，其目的是更好地對透鏡和濾波器的位置進行調(diào)整，以達到最佳功率輸出或者所需中心波長輸出，檢測和調(diào)整完畢后可將檢測裝置從分波器中移除，從而方便地完成出廠調(diào)校檢測。
[0014]更進一步的方案是，檢測裝置還包括第一連接管和第二固定管，第二固定管沿光路貫穿地開設第二通孔，第二透鏡設置在第二通孔中，第一連接管沿光路貫穿地開設有第三通孔，第二固定管設置在第三通孔中，第三通孔套在第一固定管外。
[0015]由上可見，通過第一連接管和第二固定管的設置，使得檢測裝置與第一固定管之間的裝配拆卸更為簡易方便，其也有利于提高生產(chǎn)加工效率。
[0016]更進一步的方案是，分波器沿光路的方向在所述濾波器的后級還設置有第三透鏡，第三透鏡接收輸出光。
[0017]由上可見，第三透鏡的設置可為分波器的輸出光的光斑進行調(diào)整，使得分波器可輸出不同大小的光斑以適應實際需求，能夠提高分波器的適用性以及實用性。
[0018]更進一步的方案是，分波器還包括第三固定管和第二連接管，第三固定管沿光路貫穿地開設第四通孔，第三透鏡設置在第四通孔中，第二連接管沿光路貫穿地開設有第五通孔，第一固定管和第三固定管設置在第二通孔中，第二連接管與三維調(diào)節(jié)器固定連接。
[0019]由上可見，通過第二連接管和第三固定管的設置，使得第三透鏡與第一固定管之間的裝配拆卸更為簡易方便，其也有利于提高生產(chǎn)加工效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是現(xiàn)有分波器的結構圖。
[0021]圖2是分波器對中心波長進行調(diào)節(jié)的原理圖。
[0022]圖3是本發(fā)明分波器第一實施例的結構圖。
[0023]圖4是本發(fā)明分波器第一實施例在對中心波長進行調(diào)節(jié)時的第一狀態(tài)原理圖。
[0024]圖5是本發(fā)明分波器第一實施例在對中心波長進行調(diào)節(jié)時的第二狀態(tài)原理圖。
[0025]圖6是本發(fā)明分波器第二實施例的結構圖。
[0026]圖7是本發(fā)明分波器第三實施例的結構圖。
[0027]以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。

【具體實施方式】
[0028]分波器第一實施例:
參照圖3，圖3是分波器2的結構圖。分波器2包括光纖插頭22、光纖插芯23、透鏡固定管24、透鏡25、濾波器26和三維調(diào)節(jié)器27。光纖插芯23、透鏡25和濾波器26沿光路方向依次設置。光纖插頭22由金屬制成的金屬插頭，光纖插芯23為由陶瓷制成的陶瓷插芯，陶瓷插芯與光纖(未示出)連接，光纖插芯23用于與外部光纖連接并接收該光纖傳輸?shù)墓庑盘枴９饫w插芯23安裝在光纖插頭22內(nèi)。
[0029]透鏡固定管24由陶瓷制成的陶瓷管，透鏡固定管24沿光路方向貫穿地開設第一通孔，濾波器26為濾波片，該濾波片能夠透射具有特定中心波長的光，并將部分不需要的光進行反射。透鏡25固定地設置在透鏡固定管24的第一通孔中，濾波器26固定地設置在第一通孔的端面上。
[0030]三維調(diào)節(jié)器27用于可調(diào)節(jié)安裝在其安裝位上的器件的三維位置，三維調(diào)節(jié)器27設置有安裝位，該安裝位與透鏡固定管24固定連接，三維調(diào)節(jié)器27與殼體21固定連接。三維調(diào)節(jié)器27具有X軸螺桿271、X軸旋鈕272、Y軸螺桿、Y軸旋鈕(未標示)、Ζ軸螺桿273、Z軸旋鈕274，其中，Z軸螺桿273與光路方向平行設置，X軸螺桿271與Y軸螺桿形成的平面與Z軸螺桿273垂直。X軸旋鈕272、Υ軸旋鈕和Z軸旋鈕274設置在殼體21外壁上，通過旋轉X軸旋鈕272、Y軸旋鈕和Z軸旋鈕274，可使對應的X軸螺桿271、X軸螺桿和Z軸螺桿273對應地旋轉，繼而使得透鏡固定管24可在三維方向上進行移動。更具體地，可參照由北京微納光科儀器有限公司生產(chǎn)制造的型號為WN302WM23M的手動整體移動臺，或者參照由北京聯(lián)英精機科技有限公司生產(chǎn)制造的型號為ΤΖ301的精密光纖調(diào)整架。另外，除了手動對三維方向進行調(diào)整外，還在在螺桿上連接有步進電機，通過步進電機驅(qū)動螺釘?shù)男D從而同樣實現(xiàn)透鏡固定管24在三維方向上的移動。
[0031]參照圖4和圖5，圖4和圖5是分波器在對中心波長進行調(diào)節(jié)時的不同狀態(tài)下的原理圖。由于對透射光的中心波長進行調(diào)節(jié)時，首先要通過三維調(diào)節(jié)器將透鏡25的位置進行調(diào)整，即要光纖插芯23的出射端面通過透鏡25的位置調(diào)整后成為透鏡25的焦平面，即如圖3所示，透鏡25移動到位置S4處，使得光纖插芯23的出射端面為透鏡25的焦平面上，光纖插芯23的出射光從出射端面的位置S3處出射，出射光從位置S3出射后經(jīng)過透鏡25后，形成入射光入射到濾波器26，然后經(jīng)過濾波器26對入射光的處理，使得入射光中特定中心波長的光透射并向往透射輸出光，同時部分中心波長以外的光被濾波器26反射，該部分的反射光反射到透鏡固定管24中。由于透鏡固定管24由陶瓷制作而成，所以可對該部分的反射光進行吸收。
[0032]參照圖5，對輸出光的中心波長進行調(diào)節(jié)時，可調(diào)節(jié)三維調(diào)節(jié)器27的X軸旋鈕和Y旋鈕，使得透鏡固定管24的位置在X軸螺桿和Y軸螺桿確定的平面上發(fā)生移動，即透鏡25和濾波器26通過移動后由圖4所示的位置S4移動到位置S5處。由于透鏡25偏移光軸移動了距離d2，且透鏡25的焦距為f，所以入射濾波器26的入射光將以入射角Θ入射，其中，Θ =arctan(d2/f)。根據(jù)濾波片的入射角效向的原理，濾波片的透射波長和半寬度均發(fā)生變化，所以從濾波器26透射的輸出光的中心波長發(fā)生偏移，從而實現(xiàn)透射光的中心波長可簡便地進行調(diào)節(jié)。
[0033]由于三維調(diào)節(jié)器27既可分離地安裝在分波器中，三維調(diào)節(jié)器27亦可分離地與透鏡固定管24連接，所以當通過三維調(diào)節(jié)器27將透鏡25和固定管24的位置進行調(diào)節(jié)完畢后，通過固定膠將透鏡固定管24與光纖插頭22進行固定連接，再將三維調(diào)節(jié)器27與分波器I和透鏡固定管24分離，從而完成分波器的裝配。
[0034]另外，如果分波器I需要對透鏡25和透鏡固定管24的位置進行實時調(diào)整，則通過安裝有三維調(diào)節(jié)器27的分波器1，使得分波器I可對對透鏡25和固定管24的位置進行實時調(diào)整。
[0035]分波器第二實施例:
參照圖6，圖6是分波器第二實施例的分波器3結構圖。在分波器第一實施例的基礎上，分波器3增加了檢測裝置4，檢測裝置4包括連接管41、透鏡固定管42、透鏡43、單尾光纖44和探測器45。透鏡固定管42沿光路方向貫穿地開設有第二通孔，透鏡43設置在第二通孔中，連接管41沿光路方向貫穿地開設有第三通孔，透鏡固定管42設置在第三通孔中，安裝有透鏡35和濾波器36的透鏡固定管34設置在第三通孔中。繼而使得光纖插芯33、透鏡35、濾波器36和透鏡43沿光路依次設置，從光纖插芯33出射的出射光經(jīng)過透鏡34和濾波器35后，由濾波器35出射的輸出光入射到透鏡43中，經(jīng)過透鏡43的匯聚將輸出光輸入到準直器中，最后通過光纖的傳輸輸出入到探測器45中。探測器45可以為用于測量光功率的光功率計，還可以為檢測中心波長的光譜儀。通過光功率計或光譜儀對輸出光的檢測，繼而對透鏡固定管34中的透鏡35的位置進行調(diào)整。對透鏡35的位置完成調(diào)整后，可對檢測裝置4從分波器3中進行拆卸。
[0036]分波器第三實施例:
參照圖7，圖7是分波器第三實施例的分波器5結構圖。在分波器第一實施例的基礎上，分波器5增加了用于調(diào)整輸出光光斑大小的透鏡63。具體地，分波器5在沿光路設置有光纖插芯53、透鏡55、濾波器56和透鏡63。分波器5還包括透鏡固定管54、透鏡固定管62和連接管61，透鏡固定管54、透鏡固定管62和連接管61均沿光路貫穿地開設有通孔，透鏡55設置在透鏡固定管54的通孔中，濾波器56設置在透鏡固定管54的通孔的端面上，透鏡63設置在透鏡固定管62的通孔中，透鏡固定管54和透鏡固定管62設置在連接管61的通孔中，連接管61固定連接在三維調(diào)節(jié)器57上。從光纖插芯53出射的出射光經(jīng)過透鏡55和濾波器56后，由濾波器56出射的輸出光入射到位于濾波器56后級的透鏡63中，經(jīng)過透鏡63的對輸出光的光斑大小進行調(diào)整,最后向外輸出經(jīng)光斑調(diào)整的輸出光。而輸出光的光斑直徑D可根據(jù)光纖插芯53內(nèi)的光纖模場直徑d3、透鏡55的曲率半徑R和透鏡63的曲率半徑r計算得出，其計算公式為D=d3Xr/R。當需要調(diào)整光斑大小的時候，只需更換具有不同曲率半徑的透鏡63即可實現(xiàn)對輸出光光斑的調(diào)節(jié)。
[0037]由上可見，為了適應通信設備對光器件的要求，光模塊正向高度集成的小封裝發(fā)展，高度集成的光電模塊使用戶縮短研發(fā)和生產(chǎn)周期，減少元器件采購種類，降低生產(chǎn)成本。因此本發(fā)明的分波器巧妙地通過對透鏡的位置調(diào)節(jié)，實現(xiàn)光纖插芯與透鏡之間的位置變化，便可相當于改變出射光點在透鏡焦平面上的位置，而通過對三維調(diào)節(jié)器對位移的精確控制便可方便簡單地實現(xiàn)入射光的入射角度Θ精確地調(diào)節(jié)，繼而實現(xiàn)透射光的中心波長可調(diào)。同時本發(fā)明的分波器還可以搭配檢測裝置或光斑調(diào)整透鏡進行使用，繼而更進一步提高分波器的適用性。
【權利要求】
1.分波器，包括沿光路依次設置的光纖插芯、第一透鏡和濾波器，所述光纖插芯的出射光經(jīng)過所述透鏡后入射光入射到所述濾波器，所述濾波器接收所述入射光后出射輸出光； 其特征在于: 所述分波器還包括 第一固定管，所述第一固定管沿所述光路貫穿地開設第一通孔，所述第一透鏡設置在所述第一通孔中，所述濾波器安裝在所述固定管的上； 三維調(diào)節(jié)器，所述三維調(diào)節(jié)器可分離地安裝在所述分波器中，所述三維調(diào)節(jié)器可分離地與所述第一固定管連接，所述三維調(diào)節(jié)器可驅(qū)動所述第一固定管在三維方向上的移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的分波器，其特征在于: 所述分波器還包括光纖插頭，所述光纖插芯設置在所述光纖插頭內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的分波器，其特征在于: 所述分波器包括檢測裝置，所述檢測裝置沿所述光路設置有第二透鏡和探測器，所述輸出光通過所述第二透鏡后輸入到所述探測器中。
4.根據(jù)權利要求3所述的分波器，其特征在于: 所述檢測裝置還包括第一連接管和第二固定管，所述第二固定管沿所述光路貫穿地開設第二通孔，所述第二透鏡設置在所述第二通孔中，所述第一連接管沿光路貫穿地開設有第三通孔，所述第二固定管設置在所述第三通孔中，所述第三通孔套在所述第一固定管外。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的分波器，其特征在于: 所述分波器沿所述光路的方向在所述濾波器的后級還設置有第三透鏡，所述第三透鏡接收所述輸出光。
6.根據(jù)權利要求5所述的分波器，其特征在于: 所述分波器還包括第三固定管和第二連接管，所述第三固定管沿所述光路貫穿地開設第四通孔，所述第三透鏡設置在所述第四通孔中，所述第二連接管沿光路貫穿地開設有第五通孔，所述第一固定管和所述第三固定管設置在所述第二通孔中，所述第二連接管與所述三維調(diào)節(jié)器固定連接。
【文檔編號】G02B6/293GK104199149SQ201410477781
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權日:2014年9月18日
【發(fā)明者】盧建南, 梁文富 申請人:光庫通訊(珠海)有限公司