[实用新型]一种交叉波长波分复用器的滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光学及光纤通讯系统中的光无源器件，尤其涉及一种交叉波长波分复用器滤波单元结构。

背景技术

DWDM是一种在同一根光纤中把许多不同波长的光进行同时组合和传输的光无源器件，随着人们对信息容量及传输速度的需求不断提高，DWDM也在不断被人们研发和完善。其中，Interleaver器件就是一种性能优异的DWDM分波器件。Interleaver器件是一种用于光纤通讯领域的交叉波长复用器，它包括一个输入端与两个输出端，相邻通道频率间隔为Δf的信号从输入端输入，通过Interleaver后分离成频率差为2Δf的奇、偶两组信号，分别从两输出端输出。目前，Interleaver器件有三种类型，Mach-zehnder干涉仪、法布里-泊罗干涉仪和晶体型。但是它们都存在着缺陷，如Mach-zehnder干涉仪需要精确控制两根光纤线长度，工艺要求很高。法布里-泊罗干涉仪采用谐振腔来改善线宽，效果有限，由于使用标准具结构色散差，对比度也受到限制。晶体型则是成本较高，体积较大，价格较为昂贵。

目前，关于Interleaver器件的滤波装置的专利有很多，如2013-07-17公开的中国实用新型专利CN203069824U，再如美国专利US20020154845、US6694066、US7173763，它们的共同点是都采用了PBS膜来实现偏振光束的分光及合光，但用PBS膜来产生偏振光束不仅消光比不高，而且分光比对温度较为敏感，且最重要的是膜层的可靠性差，从而使Interleaver器件整体可靠性低。中国专利CN203069824U的滤波单元中光程差引入器件则采用了一块YVO₄晶体与BBO晶体组合，不仅成本高，并且干涉波形中心波长对温度较为敏感，需要加入温度补偿片来补偿光程差，结构较为复杂。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种交叉波长波分复用器的滤波装置，具有更好的温度稳定性，更高的可靠性，还可以大大减少光学元件的尺寸和降低成本。

本实用新型是这样实现的：一种交叉波长波分复用器的滤波装置，由分光器件、光程差引入器件、二分之一波片以及合光器件组成；所述分光器件和所述合光器件均由一第一直角梯形双折射晶体楔角片、一玻璃平片及一第二直角梯形双折射晶体楔角片依次连接组合形成一偏振分光棱镜；所述第一、第二直角梯形双折射晶体楔角片的光轴相互平行，均为同种材质的双折射晶体，楔角面相互平行且均朝向玻璃平片；所述玻璃平片的两通光面相互平行，且折射率介于第一或第二直角梯形双折射晶体的O光与E光的折射率之间；所述分光器件中的第一、第二直角梯形双折射晶体楔角片的直角面分别为入射面及出射面；所述合光器件的第二、第一直角梯形双折射晶体楔角片的直角面分别为入射面及出射面；所述的二分之一波片是由双折射晶体材料做成的零级波片或低级次波片，其光轴平行于通光面且与第一及第二直角梯形双折射晶体楔角片的光轴成45度夹角；所述的光程差引入器件是由两块光学平片组成，其中至少有一块光学平片的折射温度系数为负值。该两块光学平片的折射率分别为n1、n2，折射率温度系数分别为β1、β2，热膨胀系数分别为α1、α2，则两光学平片通光方向上的厚度d1、d2满足如下关系式：β1×d1+β2×d2+α1×d1×n1+α2×d2×n2=0。

进一步的，所述光程差引入器件的光程差为：△d=(n1×d1+n2×d2)-(d1+d2)。

进一步的，所述两块光学平片的材料均为玻璃或均为晶体，或一块为玻璃与另一块为晶体。

本实用新型具有如下优点：本实用新型的交叉波长波分复用器的滤波装置采用分光器件和合光器件来实现偏振光束分束及合束，且分光器件和合光器件均由两直角梯形双折射晶体楔角片的中间连接组合一玻璃平片形成一偏振分光棱镜来实现，相比于传统用PBS膜来实现偏振光束分束及合束，则有更高的消光比，更宽的波长带宽，对温度有更好的稳定性，更高的可靠性；本实用新型还用两光学平片产生光程差，由于两光学平片对温度变化引起的光程差有自我补偿功能，因此使得交叉波长波分复用器滤波单元对温度有很好的稳定性，并且由于两光路中存在更大的折射率差，因此可以大大减少光学元件的尺寸，成本也较为低廉。结合小尺寸和低成本优势及好的温度稳定性及高可靠性的特点，使小于50GHZ、25GHZ的Interleaver得以更好的实现。

附图说明

下面参照附图结合实施实例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型交叉波长波分复用器的滤波装置的结构示意图。

具体实施方式