專利名稱：波分復用的制作方法
技術(shù)領域：
本說明書涉及波分復用。
背景技術(shù)：
常規(guī)的波分復用(“wavelengthdivision multiplexing, WDM”)允許單個光纖 傳送具有多個光流的信號，其中，每一個光流可以具有不同的波長。承載不同波長的多個光 流提高了信號的帶寬，其中，總帶寬是由每一個單獨波長提供的帶寬之和。通常，為了組合多個光流(例如分別具有波長λ 1、λ 2、λ 3、λ 4、λ 5、λ 6、λ 7禾口 λ 8的八個單獨光流)，單獨光流被遞增組合以形成包括所有(例如八個)單獨光流的波長 的單個信號。例如，組合分別具有波長λ 1和λ 2的光流以形成包括兩個波長λ 1和λ 2 的單個光信號。類似地，具有波長λ 1和λ 2的光信號被與包括波長λ 3的第三光流再次 組合以形成包括三個波長入1、入2和λ 3的單個光信號。重復添加光流的這個過程，直到 形成了包括八個波長入1、入2、λ 3、λ 4、λ 5、λ 6、λ 7禾口 λ 8的單個光信號為止。作為結(jié) 果的具有多個波長的光流通常被稱為波分復用信號。此外，波分復用信號也可以被分解以形成一個或更多個光流，每一個均包括一個 或更多個波長。分解復用信號通常被稱為解復用。常規(guī)的解復用是復用的相反過程。被復 用的信號(例如包括八個波長入1、入2、λ 3、λ 4、λ 5、λ 6、λ 7禾口 λ 8的單個光流)被引 導至濾光器。濾光器透射具有單個波長，例如λ 1的光，并反射包括除了 λ 1以外的波長的 光。結(jié)果，當被復用的包括波長入1、入2、λ 3、λ 4、λ 5、λ 6、λ 7禾口 λ 8的光流入射到λ 1 的濾光器上時，濾光器使包括波長λ 1的光流通過，并反射只包括七個波長λ2、λ3、入4、 λ 5、λ 6、λ 7禾口 λ 8的第二復用光流。常規(guī)的解復用裝置通常具有三個端口。包括多個波長的復用信號被輸入第一端 口。第二端口輸出被濾光器通過的光流(例如，只具有一個波長λ 1)，并且第三端口輸出從 濾光器反射的光流(例如，具有七個波長λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7和λ8)。可以使用 多個濾光器結(jié)構(gòu)來分離出具有其他波長的流。

發(fā)明內(nèi)容
本說明書描述涉及波分復用的技術(shù)?！銇碚f，在一個方面，提供了一種波分復用(WDM)耦合器。所述WDM耦合器包 括包括第一管的輸入塊，所述第一管支承輸入雙光纖帶尾纖毛細管(input dual fiber Pigtailed capillary)，所述毛細管支承輸入光纖和反射光纖；包括支承第一內(nèi)管和第二 內(nèi)管的中心管的中心塊，所述第一內(nèi)管把第一透鏡支承在所述第一內(nèi)管內(nèi)，并且所述第二 內(nèi)管把第二透鏡支承在所述第二內(nèi)管內(nèi)，所述中心塊還包括被置于所述第一透鏡和所述第 二透鏡之間并緊固于所述第一或第二內(nèi)管的端面的WDM濾光器；和包括支承輸出單光纖帶 尾纖毛細管(output single fiber pigtailed capillary)的第二管的輸出塊，所述毛細 管支承透射光纖。其中，所述耦合器從所述輸入光纖輸入信號，并通過所述透射光纖輸出透射的信號，并通過所述反射光纖輸出反射的信號。所述WDM耦合器的實施方案可以包括一個或更多個下列特征。所述輸入毛細管、 所述輸出毛細管、所述第一透鏡和所述第二透鏡圍繞光軸可以具有不同的轉(zhuǎn)動取向。所述 第一和第二透鏡可以從由C透鏡、GRIN透鏡、D透鏡、和在幾何上被配置成裝入透鏡支承內(nèi) 管的透鏡構(gòu)成的組中選擇。所述WDM濾光器可以包括第一側(cè)和第二側(cè)，所述第一側(cè)包括一 個或更多個薄膜涂層，并且其中，所述WDM濾光器的所述第一或第二側(cè)被緊固于所述第一 內(nèi)管的端面。所述中心塊還可以包括耦合在所述WDM濾光器和所述第二內(nèi)管之間的光學部 件。所述WDM濾光器可以包括第一側(cè)和第二側(cè)，所述第一側(cè)包括一個或更多個薄膜涂層，并 且其中，所述WDM濾光器的所述第一或第二側(cè)被緊固于所述第二內(nèi)管的端面。所述中心塊 還可以包括耦合在所述第一內(nèi)管和所述WDM濾光器之間的光學部件。所述光學部件可以是 第二 WDM濾光器和/或光學隔離器。所述第一透鏡或第二透鏡可以包括角度研磨平坦表面 (angle-polished flat surface)。一般來說，在一個方面，提供了一種波分復用(WDM)耦合器。所述WDM耦合器包 括包括第一管的輸入塊，所述第一管支承輸入雙光纖帶尾纖毛細管，所述毛細管支承輸入 光纖和反射光纖；包括支承第一透鏡、第二透鏡和濾光器組件的中心管的中心塊，所述濾光 器組件包括內(nèi)管和WDM濾光器，其中，所述WDM濾光器被緊固于所述內(nèi)管的端面，所述濾光 器組件被置于所述第一透鏡和所述第二透鏡之間；和包括支承輸出單光纖帶尾纖毛細管的 第二管的輸出塊，所述毛細管支承透射光纖。所述WDM耦合器的實施方案可以包括一個或更多個下列特征。所述輸入毛細管、 所述輸出毛細管、所述第一透鏡和所述第二透鏡圍繞光軸可以具有不同的轉(zhuǎn)動取向。所述 第一透鏡、所述第二透鏡和所述濾光器組件可以被相互不接觸地置于所述中心管中。所述 濾光器組件還可以包括光學部件；所述光學部件可以是第二WDM濾光器和/或光學隔離器。 所述第一和第二透鏡可以包括角度研磨平坦表面。一般來說，在一個方面，提供了一種波分復用(WDM)耦合器。所述WDM耦合器包括 輸入毛細管和輸出毛細管，其中，所述輸入毛細管支承多個輸入和反射光纖，并且所述輸出 毛細管支承多個透射光纖。所述WDM耦合器的實施方案可以包括一個或更多個下列特征。每一組輸入、反射 和輸出光纖可以位于分離的平面中。光纖可以大致在相同平面中。一般來說，在一個方面，提供了一種波分復用(WDM)耦合器。所述WDM耦合器包括 輸入毛細管和輸出毛細管，其中，所述輸入毛細管支承第一和第二輸入光纖以及第一和第 二反射光纖，并且，所述輸出毛細管支承第一和第二透射光纖。所述WDM耦合器的實施方案可以包括一個或更多個下列特征。第一輸入光纖和第 一反射光纖可以在第一平面中，并且第二輸入光纖和第二反射光纖可以在第二平面中，其 中，所述第一平面大致垂直于所述第二平面。所述第一透射光纖可以在第一平面中，并且所 述第二透射光纖可以在第二平面中，其中，所述第一平面大致垂直于所述第二平面。所有光 纖可以大致在相同的平面中。一般來說，在一個方面中，提供了一種方法。所述方法包括把第一透鏡置于第 一管內(nèi)；把第二透鏡置于第二管內(nèi)；把濾光器緊固于所述第一管或者所述第二管的端面； 和把所述第一管和所述第二管置于中心管內(nèi)，包括調(diào)整所述第一管和所述第二管的相對位置，所述調(diào)整包括相對于光軸把所述第一管和所述第二管的位置轉(zhuǎn)動到不同取向。[oo16] 在本說明書中描述的主題的具體實施例可以被實施，以實現(xiàn)一個或更多個下列優(yōu)點。wDM耦合器可以被裝配和對準。在對準以后，可以使用UV固化環(huán)氧樹脂在例如室溫下固定各部件，以使對準不受部件的固定的影響。還可以通過在裝配后加熱到規(guī)定的預定溫度(例如110攝氏度)來進一步處理所述wDM耦合器，這提供了在各種溫度和濕度條件下穩(wěn)定的wDM耦合器，導致了無熱平臺光學裝置(athermal platf。rm。ptiCal deViCe)。[oo17] 所述wDM耦合器的分離部件可以被相對于彼此轉(zhuǎn)動以便減小離散效應(Walf一。ffeffeCt)從而基本上使插入損耗最小化并允許使用具有成角度的表面的部件(例如具有研磨角度表面的C透鏡和毛細管)。[oo18] 所述wDM耦合器可以使用由具有相似的熱膨脹系數(shù)(CTE)的材料形成的部件以便減小熱相關損耗(TDL)。[oo19] 可以使用環(huán)氧樹脂芯吸(ep。Xy WiCking)對準和固定所述wDM耦合器的同心部件，以便防止環(huán)氧樹脂分散到wDM耦合器的光學路徑上或擴散到wDM耦合器的光學路徑中。所述wDM耦合器配備了大濾光器(例如大致1．9×1．9mm’)，這能夠改善wDM耦合器的性能。
其中包括濾光器的中心塊被首先裝配1然后裝配輸入和輸出塊的wDM耦合器能夠提供高性能和低插入損耗，同時簡化制造。
在某些實施方案中，提供了兩個濾光器以便相對于單個濾光器增強wDM耦合器的總體濾光性能。此外，在其他的實施方案中，在wDM耦合器中包括隔離器以便相對于外部隔離器減少成本和空間要求。此外，可以在具有單個wDM濾光器的wDM耦合器中包括額外的光纖。
把wDM耦合器的透鏡固定在單獨的玻璃管內(nèi)改善了制造和性能。例如，與具有精確地垂直于管體的端面的管相比，具有精確內(nèi)徑的玻璃管更容易制造。因此，與把透鏡固定在管的端部相比，透鏡將被更好地支承(即，更好的對準和更強的連接)在玻璃管內(nèi)部。
可以按簡化制造同時提供高性能1低插入損耗的裝置的順序裝配wDM耦合器。例如，可以僅利用主動對準的精細調(diào)整，將輸入塊和輸出塊緊固于已裝配并已對準的中心塊。
在下面的描述和[f,t~-]中給出了本說明書中描述的主題的一個或更多個實施例的細節(jié)。從所述描述1附圖和權(quán)利要求，該主題的其他特征1方面和優(yōu)點將變得清晰。


圖l是示例常規(guī)解復用裝置的框圖。
圖2是示例透鏡和光纖端面的框圖。
圖3是示例波分復用(wDM)耦合器的框圖。
圖4是用于形成圖3的wDM耦合器的示例方法的流程圖。
圖5是wDM耦合器的示例中心塊的框圖。
圖6是wDM耦合器的示例中心塊的框圖。
圖7是wDM耦合器的示例中心塊的框圖。
圖8是wDM耦合器的示例中心塊的框圖。
圖9示出了用于六端口wDM耦合器的示例輸入和輸出配置。
圖lo示出了輸入毛細管的示例剖面和輸出毛細管的對應的剖面。
在各圖中相同的參考數(shù)字和名稱指示相同的元件。
具體實施例方式圖1是示例常規(guī)解復用裝置100的框圖。解復用裝置100包括第一光纖22、第二 光纖42、第三光纖50、第一透鏡沈、第二透鏡38和濾光器34。第一端口耦合到第一光纖22，第二端口耦合到第二光纖42，并且第三端口耦合到 第三光纖50。第一光纖22和第三光纖50光學耦合到第一透鏡沈。類似地，第二光纖42 光學耦合到第二透鏡38。濾光器34光學耦合在第一透鏡沈和第二透鏡38之間。具有八個波長λ 1、λ 2、λ 3、λ 4、λ 5、λ 6、λ 7禾口 λ 8的復用信號20可以通過第 一端口(被稱為公共端口)被輸入第一光纖22。復用信號20從位于第一透鏡沈的前焦面 上的第一光纖22的光纖端部M離開第一光纖22。因此，離開第一光纖22的承載復用信 號20的光束觀可以被第一透鏡沈準直。在某些實施方案中，光纖端部M可被置于距第 一透鏡沈的光軸30指定的距離d。結(jié)果，光束28通過第一透鏡沈，作為相對于光軸30成 角度的準直光束32離開。例如，準直光束32與光軸30形成角度α。濾光器34可以被配置成使得以指定入射角(例如α )入射的指定波長(例如入1) 的光束通過。在某些實施方案中，可以通過在襯底(例如玻璃)上涂敷多個薄膜以產(chǎn)生薄 膜濾光器(TFF)來形成濾光器34。由于準直光束32以入射角α入射在濾光器34上，濾光 器34可以使得準直光束32的具有波長λ 1的部分通過，該部分變成經(jīng)過濾光的準直光束 36。經(jīng)過濾光的準直光束36可以被第二透鏡38聚焦在第二光纖42的光纖端部40上。在某些實施方案中，透鏡沈和38可以相同并且同軸，以使光纖端部40位于第二 透鏡38的后焦面上，并位于距光軸30相同的距離d。但是，第一和第二透鏡沈和38的其 他配置是可能的。最后，包括波長λ 1的光流44可以通過第二端口(被稱為透射端口)離 開第二光纖42。入射在濾光器34上的準直光32的剩余部分被濾光器34以反射角α反射。由于 準直光32的包括波長λ 1的部分透射通過了濾光器34，所以反射的準直光46包括七個波 長λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7和λ8。反射的準直光46可以被第一透鏡洸聚焦在第三 光纖50的光纖端部48上，第三光纖50的光纖端部48可以被置于與光纖端部M相同的平 面上，并位于距光軸30相同的距離d，但是位于跨過光軸30的相對側(cè)上。然后，包括波長 λ 2-λ 8的光流52可以通過第三端口(被稱為反射端口)離開第三光纖50。解復用裝置100也可以被配置為復用裝置。例如，波長λ 1的第一光流可以被輸 入第二端口。此外，包括單個波長(λ 2)或多個波長(λ2、λ3、λ4、λ5、λ6、λ7和λ 8) 的第二光流可以從第三端口被輸入。第一光流通過濾光器而第二光流從濾光器被反射。結(jié) 果，從第一端口可以輸出具有波長λ 和λ2或者λ1-λ8的復用光流。盡管參照了包括 八個單獨波長的復合信號，但是其他數(shù)量的信號可以被組合在源流中(例如至少兩個)。圖2是示例透鏡和光纖端面200的框圖。透鏡在形狀上通常是圓柱形的(例如桿 狀的)以順應管狀的外殼。此外，光纖的端面通常被研磨(polish)以形成指定的研磨角。 例如，圖2示出具有端面52的光纖M。端面52被研磨以形成研磨角β (例如大致等于8 度)。圖2也示出了具有朝向光纖端面52的平坦表面56的透鏡58。在某些實施方案中，透鏡58的平坦表面56也可以被研磨以形成相同的研磨角β。結(jié)果，在光纖端部52的 部分反射光60和在透鏡表面56的部分反射光62將不會傳播回光纖M中。相反，如果光 纖端部52和透鏡表面56不具有研磨角(即β = 0)，則反射光60和62可能傳播回光纖 54中，并可能使位于光纖M的另一端的光源不穩(wěn)定。在一側(cè)上具有表面曲率、在另一側(cè)上具有角度研磨平坦表面，并具有圓柱形(例 如桿狀)的透鏡可以被稱為C透鏡。此外，平行的角度研磨表面52和56可能導致來自光纖M的光流的主光線在透鏡 58中偏離光軸。但是，由于光纖端部和透鏡之間的間隙非常小，所以主光線的偏移也可能非常小。圖3是示例波分復用(WDM)耦合器300的框圖。術(shù)語WDM可以包括粗波分復用 (CffDM)和密集波分復用(DWDM)。WDM耦合器300包括輸入塊301、中心塊302和輸出塊304。輸入塊301包括被配 置成支承雙光纖帶尾纖輸入毛細管202的第一玻璃管200。雙光纖帶尾纖輸入毛細管202 可以被配置成支承兩個單獨的光纖。輸出塊304包括被配置成支承單光纖帶尾纖輸出毛細 管216的第二玻璃管214。單光纖帶尾纖輸出毛細管216可以被配置成支承單個光纖。中心塊302包括被配置成支承第一內(nèi)玻璃管204和第二內(nèi)玻璃管210的中心玻璃 管218。第一內(nèi)玻璃管204可以被配置成支承第一透鏡206。類似地，第二內(nèi)玻璃管210可 以被配置成支承第二透鏡212。WDM濾光器208可以光學耦合在第一透鏡206和第二透鏡 212之間。例如，WDM濾光器208可以被緊固于第一內(nèi)玻璃管204的端面，朝向第一透鏡206 的表面彎曲部分。在某些實施方案中，第一和第二透鏡206和212可以是C透鏡?；蛘撸哥R206和 212可以是兩個GRIN透鏡，或者GRIN透鏡和C透鏡相組合。此外，可以使用D透鏡或者其 他被配置成裝入WDM耦合器300的透鏡。此外，可以使用上面的透鏡類型的任意組合。具有多個波長，例如λ 1、λ 2、λ 3、λ 4、λ 5、λ 6、λ 7禾口 λ 8的復用信號可以通過 第一端口(端口 1)輸入雙光纖帶尾纖毛細管202的輸入光纖220。承載從毛細管202的端 部輸出的復用信號的光入射在透鏡206上。透鏡206準直從光纖220的端部輸出的復用信 號。被準直的復用信號入射在WDM濾光器208上。WDM濾光器208透射具有指定波長(例 如λ )的光。透射的經(jīng)濾光的具有指定波長的準直光可以被第二透鏡212聚焦到單光纖 帶尾纖毛細管216的透射光纖224的端部。因此，通過第二端口(端口幻從透射光纖224 輸出具有指定波長的第一輸出光信號。準直復用信號的具有除了指定波長以外的一個或更多個波長(例如λ2、入3、 λ 4、λ 5、λ 6、λ 7和λ 8)的部分被WDM濾光器208反射。作為結(jié)果的反射準直光可以被 第一透鏡206聚焦到雙光纖帶尾纖毛細管202的反射光纖222的端部。因此，具有一個或 更多個波長的第二輸出光信號通過第三端口(端口幻從反射光纖222輸出。圖4是流程圖，示出了用于形成包括中心塊(例如中心塊302)的WDM耦合器(例 如圖3的WDM耦合器300)的示例方法400。裝配中心塊包括把第一透鏡(例如透鏡206) 置于第一內(nèi)玻璃管(例如，第一內(nèi)玻璃管204)內(nèi)402。第一透鏡相對于第一內(nèi)玻璃管的位置被固定404。例如，可以使用基于第一內(nèi)玻璃 管的端點確定濾光器(例如WDM濾光器208)和第一透鏡之間的指定距離的工具來固定該位置。第一透鏡被緊固于第一內(nèi)玻璃管內(nèi)406。緊固可以包括填充第一透鏡和第一內(nèi)玻璃 管之間的間隙(例如，用環(huán)氧樹脂)。例如，對于大致從0. 0到30微米的間隙，環(huán)氧樹脂經(jīng)受可以把環(huán)氧樹脂均勻分散 遍及間隙的芯吸過程(wicking process)。結(jié)果，第一內(nèi)玻璃管和第一透鏡可以相對于彼此 同軸放置。在某些實施方案中，第一內(nèi)玻璃管和第一透鏡之間的間隙可以被配置成大約10 微米，以便能夠發(fā)生芯吸過程。此外，芯吸過程可以防止環(huán)氧樹脂泄漏到第一透鏡的光學表 面中。在某些實施方案中，環(huán)氧樹脂被UV固化(例如，在室溫下)。WDM濾光器被緊固于支承第一透鏡的第一內(nèi)玻璃管的端面408。例如，可以使用UV 固化的環(huán)氧樹脂把WDM濾光器緊固于第一內(nèi)玻璃管?；蛘撸梢允褂谜澈蟿┗蛘咂渌m當 的連接手段來緊固WDM濾光器。第二透鏡(例如，第二透鏡212)被置于第二內(nèi)玻璃管(例如，第二內(nèi)玻璃管210) 中410。可以按和上面針對第一透鏡和第一內(nèi)玻璃管描述的類似的方式，使用環(huán)氧樹脂把第 二透鏡緊固在第二內(nèi)玻璃管中。當濾光器被放置在兩個透鏡之間時，濾光器改變了透鏡之間的自由空間光路。在 某些實施方案中，光路被簡單地偏移。但是，當光纖和透鏡被角度研磨時，光路的變化可能 變得復雜。復雜變化的結(jié)果被稱為“離散(walk-off)”，其增大了插入損耗。為了克服離散效應(即，使得插入損耗最小化)，光纖和透鏡被圍繞光軸相對于彼 此轉(zhuǎn)動。結(jié)果，可以獲得與改變研磨角度類似的效果。在某些實施方案中，可以執(zhí)行理論光路分析來找到第一透鏡206(p)、第二透鏡 212 (q)、輸入毛細管202 (r)和輸出毛細管216(s)的最佳取向，以便基本上使在第二和第三 端口處由離散效應大致同時引起的插入損耗最小化。例如，可以使用例如由kmax提供的 光學設計軟件執(zhí)行光路分析。由于光纖和透鏡的取向是相對的，ρ可以最初被設置為0度，并且可以從光路分析 確定q、r和s的值。例如，從透鏡朝“上”(例如，如圖2中所示，短側(cè)在頂部并且長側(cè)在底 部)時的位置測量透鏡的取向。從毛細管朝“下”(例如，如圖2中所示，長側(cè)在頂部并且短 側(cè)在底部)時的位置測量毛細管的取向。減小插入損耗(包括轉(zhuǎn)動角度研磨透鏡和角度研磨光纖)能夠被施加于具有一個 或多個角度研磨透鏡以及一個或多個角度研磨光纖的任何裝置。如圖4中所示，第一內(nèi)玻璃管和第二內(nèi)玻璃管被插入中心玻璃管(例如中心玻璃 管218)412。第一內(nèi)玻璃管被轉(zhuǎn)動到第一透鏡被對準在取向ρ = 0°為止414。類似地，第 二內(nèi)玻璃管被轉(zhuǎn)動到第二透鏡被對準在指定的取向(例如計算的q值)為止416。第一內(nèi)玻璃管和第二內(nèi)玻璃管的位置被緊固418。在某些實施方案中，環(huán)氧樹脂 被施加在中心玻璃管與第一和第二內(nèi)玻璃管之間。在某些實施方案中，環(huán)氧樹脂經(jīng)受上面 描述的芯吸過程。此外，環(huán)氧樹脂不泄漏到WDM濾光器或者第一和第二透鏡的光學表面上。 此外，可以使用UV固化來保持部件之間的轉(zhuǎn)動對準。在中心塊已被裝配和UV固化后，中心塊還可以被進一步地處理，包括把中心塊加 熱指定的時間(例如，在大約110°c，大約1小時)。加熱中心塊可以增強WDM耦合器在高 溫和高濕度條件下的穩(wěn)定性?？梢允褂弥鲃訉蔬^程對準輸入塊(例如輸入塊301)、輸出塊(例如輸出塊304)和中心塊419。例如，中心塊、第一玻璃管(例如第一玻璃管200)和第二玻璃管(例如第 二玻璃管214)可以被支承在裝配臺上。雙光纖帶尾纖毛細管(例如，雙光纖帶尾纖毛細管 202)可以被插入第一玻璃管，并且單光纖帶尾纖毛細管(例如，單光纖帶尾纖毛細管216) 可以被插入第二玻璃管中。起初在如上所述的理論分析之后，將毛細管置于指定的取向 (例如，分別是r和s)。然后，在主動對準中，毛細管的取向被精細調(diào)整，以使透射和反射端 口處的插入損耗最小化。然后，輸入塊和輸出塊被與中心塊緊固在一起以形成WDM耦合器420。在執(zhí)行了主 動對準過程以便大致上使第二和第三端口處的插入損耗最小化以后，雙光纖帶尾纖毛細管 和單光纖帶尾纖毛細管被分別緊固于第一管和第二管。例如，可以使用被施加在第一管與 雙光纖帶尾纖毛細管之間、第二管與單光纖帶尾纖毛細管之間、以及第一管與中心管的端 部之間、和中心管與第二管之間的環(huán)氧樹脂來執(zhí)行固化。所施加的環(huán)氧樹脂然后被固化(例如，使用UV光)。同樣，可以執(zhí)行環(huán)氧樹脂固化 而不改變毛細管相對于中心塊的對準。在WDM耦合器被裝配和固化后，整個WDM耦合器被 再次處理，包括把WDM耦合器加熱指定的時間(例如，在110°C，1小時)。最后的熱處理可 以進一步增強WDM耦合器在高溫和高濕度環(huán)境中的穩(wěn)定性。圖5是另一個示例中心塊500的框圖。中心塊500包括第一內(nèi)管502、第一透鏡 506,WDM濾光器510、第二透鏡508、第二內(nèi)管504和外管518。第一透鏡506被置于第一內(nèi) 管502內(nèi)。類似地，第二透鏡508被置于第二內(nèi)管504內(nèi)。WDM濾光器510被緊固于第二 內(nèi)玻璃管504的端面。在某些實施方案中，第一和第二透鏡506和508按照與上面針對圖 4描述的類似的方式被放置并緊固于第一和第二內(nèi)管502和504內(nèi)。在某些實施方案中，WDM濾光器510可以具有以抗反射涂層涂敷的第一側(cè)。此外， WDM濾光器510的第二側(cè)可以用一個或更多個薄膜涂敷。所述一個或更多個薄膜可以提供 WDM濾光器510的指定波長濾光。在某些實施方案中，WDM濾光器510的抗反射涂層側(cè)被緊 固于第二內(nèi)玻璃管504，所以濾光器性能將不受影響，因為薄膜不被環(huán)氧樹脂著色。在其他 的實施方案中，WDM濾光器510的薄膜側(cè)被緊固于第二內(nèi)玻璃管504，所以端口 2處的離散 效應將被降低，因為薄膜側(cè)朝向第二透鏡508。如上所述，第一和第二內(nèi)玻璃管被放置并緊 固于外管518內(nèi)。圖6是另一個示例中心塊600的框圖。中心塊600包括第一內(nèi)管602、第一透鏡 606,WDM濾光器610、第二透鏡608、第二內(nèi)管604、外管618和光學元件620。第一透鏡606 被置于第一內(nèi)管602內(nèi)。類似地，第二透鏡608被置于第二內(nèi)管604內(nèi)。在中心塊600中，WDM濾光器610被緊固于第一內(nèi)管602的端部的表面，以使WDM 濾光器610被置于第一和第二內(nèi)管602和604之間。光學元件620被附著于第二內(nèi)管610 的端部的表面，以使光學元件620也被置于第一和第二內(nèi)管602和604之間。此外，光學元 件620可以被放置成使得WDM濾光器610朝向光學元件620?；蛘?，WDM濾光器610可以被 緊固于第二內(nèi)管604，并且光學元件620可以被緊固于第一內(nèi)管602。第一和第二內(nèi)管602 和604可以被放置并緊固于外管618內(nèi)，以形成中心塊600。光學元件620可以是第二 WDM濾光器、隔離器，或者其他的光學部件。例如，當光 學元件620是第二 WDM濾光器時，級聯(lián)的濾光器允許第二濾光器對通過第一濾光器的已經(jīng) 被濾光的光流進行進一步濾光，改善由中心塊600提供的濾光?；蛘撸敼鈱W元件620是隔離器時，隔離器可以防止光通過中心塊600反向傳播。例如，使用中心塊600的解復用裝置 可以使通過第一透鏡606的進入復用信號入射在濾光器610上。使用隔離器作為光學部件 620防止光流通過第二透鏡608進入中心塊并入射在WDM濾光器610上。圖7是示例中心塊700的框圖。中心塊700包括第一透鏡702、第二透鏡704、濾 光器組件705和外管710。濾光器組件705包括WDM濾光器706和內(nèi)管708。WDM濾光器 706被緊固于內(nèi)管708的端面。第一透鏡702、內(nèi)管708和第二透鏡704被放置并緊固于外 管710內(nèi)。具體來說，內(nèi)管708被置于第一透鏡702和第二透鏡704之間。在中心塊700 中，第一透鏡702和第二透鏡704被放置并緊固于外管710內(nèi)而不是像上面圖6中那樣置 于單獨的內(nèi)管內(nèi)。在某些實施方案中，內(nèi)管708不把任何光學部件支承在內(nèi)管708內(nèi)。相反，WDM濾 光器706被附著于內(nèi)管708的端部。內(nèi)管708可以被配置成裝入外管710內(nèi)，以使WDM濾光 器706能夠被相對第一透鏡702和第二透鏡704放置。在某些實施方案中，第一透鏡702、 第二透鏡704和內(nèi)管708(帶有緊固的WDM濾光器706)在外管710內(nèi)不接觸。圖8示出了中心塊800的示例框圖。中心塊800和圖7的中心塊700類似，并包 括第一透鏡702、第二透鏡704、包括WDM濾光器706和內(nèi)管708的濾光器組件705，以及外 管 710。此外，濾光器組件705還包括光學元件802。光學元件802可以被緊固于內(nèi)管708 的端面(例如，內(nèi)管708的與緊固WDM濾光器706的端部相反的端部)。光學元件802可以 是第二 WDM濾光器、光學隔離器，或者另一個光學部件。上面的中心塊結(jié)構(gòu)可以被用于具有多端口配置的WDM耦合器。例如，三端口復用 或解復用裝置可以包括具有兩個端口的輸入塊和具有一個耦合到中心塊的端口的輸出塊， 以提供復用或解復用功能。可以按和上面針對圖4描述的類似的方式裝配耦合器。端口的 數(shù)量也可以縮放。例如，可以提供六端口復用/解復用裝置。圖9示出了用于六端口裝置的輸入和輸出配置。圖9包括輸入毛細管902的剖面 和輸出毛細管904的剖面。輸入毛細管902沿y軸支承輸入光纖906和反射光纖912，以 及沿χ軸支承額外的輸入光纖910和反射光纖908。輸出毛細管904沿y軸支承透射光纖 914，并沿χ軸支承額外的透射光纖916。在某些實施方案中，每一組輸入、反射和透射光纖 位于單獨的平面中。在某些實施方案中，這些單獨的平面大致垂直。通過給上面所示的中心塊配置提供輸入毛細管902和輸出毛細管904作為輸入和 輸出塊，形成了六端口 WDM耦合器。因此，上面所示的每一個中心塊配置可以被配置成提供 六端口 WDM耦合器。在六端口 WDM耦合器中，第一光流被輸入光纖906，被濾光的光從光纖 914輸出，并且反射光從光纖912輸出。類似地，第二光流被輸入光纖910，其被濾光的光從 光纖916輸出，并且對應的反射光從光纖908輸出。在某些實施方案中，可以提供三的倍數(shù)個端口。在三的倍數(shù)個端口(例如6、9、 12...)耦合器中，輸入毛細管支承多個輸入和反射光纖，并且輸出毛細管支承對應的多個 透射光纖。每一組輸入、反射和透射光纖位于與位于其他平面上的其他組分離的平面上?；蛘?，所有光纖可以在同一平面中。圖10示出了輸入毛細管1002的示例剖面和 輸出毛細管1004的對應剖面。被輸入毛細管1002和輸出毛細管1004支承的所有光纖位 于剖面的相同平面(例如y軸)中。輸入毛細管1002沿y軸支承輸入光纖906和反射光纖912，并且也沿y軸支承輸入光纖910和反射光纖908。輸出毛細管1004沿y軸支承透 射光纖914，并且沿y軸支承額外的透射光纖916。在某些實施方案中，也可以提供三的倍數(shù)個端口。在三的倍數(shù)個端口(例如6、9、 12...)耦合器中，輸入毛細管支承多個輸入和反射光纖，并且輸出毛細管支承對應的多個 透射光纖。所有光纖大致位于相同平面中。雖然本說明書包含很多細節(jié)，但是這些細節(jié)不應該被理解為限制任何發(fā)明或者可 以要求保護的東西的范圍，而是作為可能特定于具體發(fā)明的具體實施例的特征的描述。在 本說明書中在分開的實施例的上下文中描述的某些特征也可以在單個實施例中組合實施。 反之，在單個實施例的上下文中描述的各種特征也可以在多個實施例中被分離地實施，或 者以任何適當?shù)淖咏M合實施。而且，盡管在上面特征可能被描述為以某些組合作用，并且甚 至起初被如此要求保護，但是，來自所要求保護的組合的一個和更多個特征在某些情況下 可以從該組合去除，并且所要求保護的組合可以涉及子組合或子組合的變化。類似地，雖然在附圖中按特定順序描繪了操作，但是這不應被理解為為了獲得期 望的結(jié)果，要求這些操作應該被按示出的特定順序或者按順次順序執(zhí)行，或者，要求所有示 出的操作應該被執(zhí)行。在某些情況下，多任務和并行處理可能是有益的。而且，在上面描述 的實施例中各種系統(tǒng)部件的分離不應該被理解為在所有的實施例中要求這種分離。已經(jīng)描述了在本說明書中描述的主題的具體實施例。其他的實施例在下列權(quán)利要 求的范圍內(nèi)。例如，在權(quán)利要求中記載的動作可以按不同的順序執(zhí)行，并仍獲得期望的結(jié) 果。作為一個例子，為了獲得期望的結(jié)果，在附圖中描繪的過程不一定要求示出的特定順序 和順次順序。在某些實施方案中，多任務和并行處理可能是有益的。
權(quán)利要求
1.一種波分復用WDM耦合器，包含包括第一管的輸入塊，所述第一管支承輸入雙光纖帶尾纖毛細管，所述毛細管支承輸 入光纖和反射光纖；包括支承第一內(nèi)管和第二內(nèi)管的中心管的中心塊，所述第一內(nèi)管把第一透鏡支承在所 述第一內(nèi)管內(nèi)，并且所述第二內(nèi)管把第二透鏡支承在所述第二內(nèi)管內(nèi)，所述中心塊還包括 被置于所述第一透鏡和所述第二透鏡之間并緊固于所述第一或第二內(nèi)管的端面的WDM濾 光器；和包括支承輸出單光纖帶尾纖毛細管的第二管的輸出塊，所述毛細管支承透射光纖，其中，所述耦合器從所述輸入光纖輸入信號，并且通過所述透射光纖輸出透射信號并 通過所述反射光纖輸出反射信號。
2.如權(quán)利要求1所述的耦合器，其中，所述輸入毛細管、所述輸出毛細管、所述第一透 鏡和所述第二透鏡圍繞光軸具有不同的轉(zhuǎn)動取向。
3.如權(quán)利要求1所述的耦合器，其中，所述第一和第二透鏡選自由下述構(gòu)成的組C透 鏡、GRIN透鏡、D透鏡、以及在幾何上被配置成裝入透鏡支承內(nèi)管的透鏡。
4.如權(quán)利要求1所述的耦合器，其中，所述WDM濾光器包括第一側(cè)和第二側(cè)，所述第一 側(cè)包括一個或更多個薄膜涂層，并且其中，所述WDM濾光器的所述第一或第二側(cè)被緊固于 所述第一內(nèi)管的所述端面。
5.如權(quán)利要求4所述的耦合器，所述中心塊還包含耦合在所述WDM濾光器和所述第二 內(nèi)管之間的光學部件。
6.如權(quán)利要求1所述的耦合器，其中，所述WDM濾光器包括第一側(cè)和第二側(cè)，所述第一 側(cè)包括一個或更多個薄膜涂層，并且其中，所述WDM濾光器的所述第一或第二側(cè)被緊固于 所述第二內(nèi)管的所述端面。
7.如權(quán)利要求6所述的耦合器，所述中心塊還包含耦合在所述第一內(nèi)管和所述WDM濾 光器之間的光學部件。
8.如權(quán)利要求5所述的耦合器，其中，所述光學部件是第二WDM濾光器。
9.如權(quán)利要求5所述的耦合器，其中，所述光學部件是光學隔離器。
10.如權(quán)利要求1所述的耦合器，其中，所述第一透鏡或第二透鏡包括角度研磨平坦表
11.一種波分復用WDM耦合器，包含包括第一管的輸入塊，所述第一管支承輸入雙光纖帶尾纖毛細管，所述輸入雙光纖帶 尾纖毛細管支承輸入光纖和反射光纖；包括支承第一透鏡、第二透鏡和濾光器組件的中心管的中心塊，所述濾光器組件包括 內(nèi)管和WDM濾光器，其中，所述WDM濾光器被緊固于所述內(nèi)管的端面，所述濾光器組件被置 于所述第一透鏡和所述第二透鏡之間；和包括支承輸出單光纖帶尾纖毛細管的第二管的輸出塊，所述毛細管支承透射光纖。
12.如權(quán)利要求11所述的耦合器，其中，所述輸入毛細管、所述輸出毛細管、所述第一 透鏡和所述第二透鏡圍繞光軸具有不同的轉(zhuǎn)動取向。
13.如權(quán)利要求11所述的耦合器，其中，所述第一透鏡、所述第二透鏡和所述濾光器組 件被相互不接觸地置于所述中心管中。
14.如權(quán)利要求11所述的耦合器，所述濾光器組件還包含光學部件。
15.如權(quán)利要求14所述的耦合器，其中，所述光學部件是第二WDM濾光器。
16.如權(quán)利要求14所述的耦合器，其中，所述光學部件是光學隔離器。
17.如權(quán)利要求11所述的耦合器，其中，所述第一和第二透鏡包括角度研磨平坦表面。
18.一種波分復用WDM耦合器，包含輸入毛細管和輸出毛細管，其中，所述輸入毛細管 支承多個輸入和反射光纖，并且所述輸出毛細管支承多個透射光纖。
19.如權(quán)利要求18所述的耦合器，其中，每一組輸入、反射和輸出光纖位于分離的平面中。
20.如權(quán)利要求18所述的耦合器，其中，所有光纖大致在相同平面中。
21.一種波分復用WDM耦合器，包含輸入毛細管和輸出毛細管，其中，所述輸入毛細管 支承第一和第二輸入光纖以及第一和第二反射光纖，并且，所述輸出毛細管支承第一和第 二透射光纖。
22.如權(quán)利要求21所述的耦合器，其中，第一輸入光纖和第一反射光纖在第一平面中， 并且第二輸入光纖和第二反射光纖在第二平面中，其中，所述第一平面大致垂直于所述第 二平面。
23.如權(quán)利要求22所述的耦合器，其中，所述第一透射光纖在第一平面中，并且所述第 二透射光纖在第二平面中，其中，所述第一平面大致垂直于所述第二平面。
24.如權(quán)利要求21所述的耦合器，其中，所有光纖大致在相同的平面中。
25.一種方法，包含 把第一透鏡置于第一管內(nèi)； 把第二透鏡置于第二管內(nèi)；把濾光器緊固于所述第一管或者所述第二管的端面；和把所述第一管和所述第二管置于中心管內(nèi)，包括調(diào)整所述第一管和所述第二管的相對 位置，所述調(diào)整包括相對于光軸把所述第一管和所述第二管的位置轉(zhuǎn)動到不同取向。
全文摘要
本發(fā)明提供了涉及波分復用的技術(shù)。在一個實施方案中，提供了一種波分復用(WDM)耦合器。所述WDM耦合器包括包括第一管的輸入塊，所述第一管支承輸入雙光纖帶尾纖毛細管，所述毛細管支承輸入光纖和反射光纖；包括支承第一內(nèi)管和第二內(nèi)管的中心管的中心塊，所述第一內(nèi)管把第一透鏡支承在所述第一內(nèi)管內(nèi)，并且所述第二內(nèi)管把第二透鏡支承在所述第二內(nèi)管內(nèi)，所述中心塊還包括被置于所述第一透鏡和所述第二透鏡之間并緊固于所述第一內(nèi)管的端面的WDM濾光器；和包括支承輸出單光纖帶尾纖毛細管的第二管的輸出塊，所述毛細管支承透射光纖。
文檔編號H04B10/12GK102119350SQ200880127469
公開日2011年7月6日 申請日期2008年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月3日
發(fā)明者孫延林, 季貴進 申請人:奧普林克通信公司