多通道光多路复用器及解复用器，包含它们的光发射器，接收器和收发器，及其制造和使用方法技术

本发明专利技术涉及光多路复用器，光解多路复用器，包含它们的光模块，及其制造和使用方法。所述光多路复用器包括第一和第二结构体及光束组合器。所述第一和第二结构体都包含至少一个反射镜和至少一个滤波器，并用于将多个独立光信号并入多通道光信号。所述光束组合器包括一个或多个反射镜和一个或多个滤波器，且用于将所述多通道光信号并入另一具有相同通道数的多通道光信号。所述光解多路复用器在结构上与光多路复用器类似，但实现的是补充或相反的功能。本发明专利技术的多路复用器和解多路复用器减少了多路复用器输出的多通道光信号或输入解多路复用器的多通道光信号的通道上歪斜和/或几何错误累积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多通道光多路复用器及解复用器，包含它们的光发射器，接收器和收发器，及其制造和使用方法
本专利技术涉及光通信领域，特别是光多路复用器和解多路复用器，包含它们的光或光电发射器，接收器和/或收发器，及其制造和使用方法。技术背景在光通信中，光信号运载信息。比如，光或光电收发器中发射器（比如，激光或激光二极管）将一个或多个电信号转换为光信号，而光或光电收发器中接收器（比如，光电二极管）将一个或多个光信号转换为电信号。光通信研发的一个目的就是将带宽（比如，发送的信息量）提升和/或扩大到合理的最大范围。在规定波特率上，光收发器中发射器或接收器的性能受到光通道数量的限制（或用于波分复用[WDM]系统的波长），而所述光通道的数量是指单个光发射器件(TOSA)或光接收器件（ROSA）所包含的光通道数量。当常规光学元件用于多路复用（mux）和/或解多路复用（demux）多通道光信号时，最小尺寸（比如，紧凑度）和可靠性是处理此类光信号的系统是主要考虑的。图1A为常规4通道发射器的多路复用器10，包含一端上的第一到第四滤波器32,34,36和38和另一端上的反射镜40。第一滤波器32可以是高通，低通或带通滤波器。第二到第四滤波器34,36和38为波长选择滤波器或光束组合器。因此，在某个实施例中，第一到第四滤波器32,34,36和38都为带通滤波器。第一到第四滤波器32,34,36和38以及反射镜40都可按照与光信号12,14,16和18分别通过第一到第四透镜22,24,26和28相同的角度进行方向调整。多路复用器10将第一至第四光信号12,14,16和18合并，构成多通道信号19。通过第一滤波器32后，第一光信号12由反射镜40反射至它在第二滤波器34上与第二光信号14组合构成第一组合信号15的点或位置。第一组合信号15由反射镜40反射至它在第三滤波器36上与第三光信号16组合构成第二组合信号17的位置或点。第二组合信号17由反射镜40反射至它在第四滤波器38上与第四光信号18组合构成多通道信号19的位置或点，通过输出端口输出到传输介质（比如，光纤）。如图1A所示，结合的滤波器列阵32-38的光信号12,15,17和19的之字光路形状是将来自激光器不同波长光信号多路复用到光纤上的最简单方法。可通过提高多路复用器中光通道数量为发射器获取更大的带宽。比如，图1B的多路复用器50包含8个不同波长上的8通道51-58，分别穿过8枚透镜61-68和8枚滤波器71-78，头7个通道被反射镜80反射构成8通道光信号59。但是，当波长数量增加时，系统的尺寸就会在纵向与横向上相应增大。假如单体50用于多路复用全部8通道51-58，就可能出现问题。比如，光路差异会在第一通道51和最后通道58之间变得较大，使透镜61-68的设计和校准变得更加困难。节距误差会随着通道51-58增加的数量累积。举例来说，假如第一通道51出现小误差，它就会在最后通道58处放大8倍。换言之，保证各通道的良好性能就变得更困难。此外，尽管在平面图（图1B）中用于多路复用器50的结构体具有不在直角上的校准轴，结构体的长度依然随渐增的通道数量增大，对标准光收发器封装的固定尺寸是非常不理想的结果。所述系统也更易受到温度和/或压力变化带来的指数变化的侵害。虽然有一些方法可以减小系统的整体尺寸，但是这些方法都有其弊端。比如，可移动将滤波器51-78固定在一起的结构体50（比如，利用滤波器间的空气）。这样同时减小了系统的长度和宽度。但是，没有了固定件为其他光学元件提供参考面，将滤波器71-78放置到正确位置就非常困难。同样，系统的稳定性也会受到不利影响，尽管滤波器71-78和光具座（比如，设置光学元件的基板）间的接触面积比结构体50和光具座间的接触面积和滤波器71-78和结构体50间的接触面积小的多。另一种减小系统尺寸的方法为结构体50选用低折射率材料。可获得的透射材料的最低折射率大概为13，意味着尺寸不会减小多少（比如，相对于玻璃或石英）。同时，利用特殊折射率材料会增加多路复用器成本。还有一种减小系统尺寸的方法为增大结构体50的角度。虽然这样减小了系统的长度，但减少的程度不大，因为最外的信号51和结构体50的相应壁间也增大了。此外，相对入射光束呈大角度设置的包覆层也对入射光束的角度更敏感，因而导致潜在工差问题。本“技术背景”部分仅用于提供背景信息。“技术背景”的陈述并不意味着本“技术背景”部分的主旨向本专利技术许可了现有技术，并且本“技术背景”的任何部分，包括本技术背景”本身，都不能用于向本专利技术许可现有技术。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服本
的一个或多个缺陷，并提供一个光多路复用器，包含第一结构体，用于将第一组独立光信号并入第一多通道光信号；第二结构体，用于将第二组独立光信号并入第二多通道光信号；和光束组合器，用于将第一和第二多通道光信号并入第三多通道光信号。第一和第二结构体都包含至少一个反射镜和至少一个滤波器。所述光束组合器还包含一个或多个反射镜和一个或多个滤波器。所述第三多通道光信号的通道数是第一和第二多通道光信号的总和。在某些实施例中，光多路复用器中每个结构体都用于将至少四路独立光信号并入相应多通道光信号，这种情况下每个结构体都至少有三个滤波器。在另外的实施例中，独立光信号都具有与任意邻近独立光信号至少相差0.4nm的波长。在不同实施例中，所述第一结构体包含平行四边形体，所述第二结构体包含第二平行四边形体，且所述第一平行四边形体的平行边与所述第二平行四边形体的平行边平行。通常，在所述第一和第二结构体的每一个中，反射镜都设置在平行四边形体的远端和/或成角度端，且多个滤波器则设置在平行四边形的近端或对角端。在另一些实施例中，所述光多路复用器还包含多个透镜，且独立光信号会在进入第一和第二结构体之前通过这些透镜。所述光多路复用器还包含第三结构体，和备选的第四结构体。所述第三和第四结构体还可包含至少一个反射镜和至少一个滤波器，和/或用于将第三和第四批独立光信号分别并入相应多通道光信号。在这样的实施例中，光束组合器中的滤波器可包含（i）第一波长选择和/或偏振选择滤波器，用于将第一和第二多通道光信号并入第三多通道光信号和（i）第二波长选择和/或偏振选择滤波器，用于将第三和第四多通道光信号（来自第三和备选的第四结构体）并入第五多通道光信号。所述第五多通道光信号的通道数等于第三和第四多通道光信号的总和。在目前的光多路复用器中，所述滤波器都包含波长选择（比如，高通，低通，或带通）和/或偏振选择滤波器。比如，所述光束组合器可包括波长选择和/或偏振选择滤波器，用于反射第一多通道光信号并使第二多通道光信号通过。所述透镜通常包含非选择性(或全反射)反射镜，用于反射入射光信号。比如，所述光束组合器可包含非选择性反射镜，用于向波长选择和/或偏振滤波器反射第一多通道光信号。在某些实施例中，所述光束组合器包含平行四边形体，所述非选择反射镜则设置在平行四边形体的第一表面。在此类光束组合器中，也可出现用于向另一目标（比如光纤或另一光束组合器）反射第三多通道光信号的另一非选择反射镜。在某些实施例中，所述第一多通道光信号具有第一偏振类型，所述第二多通道光信号具有异于第一偏振类型的第二偏振类型，且所述光多路复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光多路复用器，包括：第一结构体，包含至少一个第一反射镜和至少一个滤波器，所述第一结构体用于将第一组独立光信号并入第一多通道光信号；第二结构体，包含至少一个第二反射镜和至少一个第二滤波器，所述第二结构体用于将第二组独立光信号并入第二多通道光信号；和光束组合器，包含一个或多个第三反射镜和一个或多个第三滤波器，所述光束组合器用于将第一和第二多通道光信号并入第三多通道光信号，所述第三多通道光信号具有的通道数与第一和第二多通道光信号的总数相同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光多路复用器，包括：第一结构体，包含至少一个第一反射镜和至少一个滤波器，所述第一结构体用于将第一组独立光信号并入第一多通道光信号；第二结构体，包含至少一个第二反射镜和至少一个第二滤波器，所述第二结构体用于将第二组独立光信号并入第二多通道光信号；和光束组合器，包含一个或多个第三反射镜和一个或多个第三滤波器，所述光束组合器用于将第一和第二多通道光信号并入第三多通道光信号，所述第三多通道光信号具有的通道数与第一和第二多通道光信号的总数相同。2.如权利要求1所述的光多路复用器，其特征在于，所述第一结构体包含第一平行四边形体，所述第二结构体包含第二平行四边形体，而第一透射平行四边形体的平行边与第二透射平行四边形体的平行边平行。3.如权利要求2所述的光多路复用器，其特征在于，所述至少一个第一反射镜位于第一透射平行四边形体的远端，所述至少一个第二反射镜位于第二透射平行四边形体的远端，所述至少一个第一滤波器位于第一透射平行四边形体的近端，而所述至少一个第二滤波器位于第二透射平行四边形体的近端。4.如权利要求1所述的光多路复用器，其特征在于，还包含多个透镜；第一和第二组独立光信号在进入第一和第二结构体之前先通过所述透镜。5.如权利要求1所述的光多路复用器，其特征在于，所述一个或多个第三滤波器包括波长选择和/或偏振选择滤波器，用于反射第一多通道光信号并允许第二多通道光信号通过，而所述一个或多个第三反射镜包含第一非选择性反射镜，用于向波长选择和/或偏振选择滤波器反射第一多通道光信号。6.如权利要求5所述的光多路复用器，其特征在于，所述光束组合器包含第三平行四边形体，所述非选择性反射镜位于第三透射平行四边形体的第一表面，而所述波长选择和/或偏振选择滤波器在于第三平行四边形体的平行面。7.如权利要求6所述的光多路复用器，其特征在于，所述一个或多个第三反射镜包含第二非选择性反射镜，用于向另一目标反射第三多通道光信号。8.如权利要求1所述的光多路复用器，其特征在于，所述第一多通道光信号具有第一偏振类型，所述第二多通道光信号具有与第一偏振类型相同或不同的第二偏振类型，而所述光多路复用器还包含第一波片，用于改变所述第一多通道光信号的偏振角。9.如权利要求7所述的光多路复用器，其特征在于，还包括第二波片，用于改变所述第二多通道光信号的偏振角，其中所述一个或多个第三滤波器包含偏振选择滤波器。10.如权利要求1所述的光多路复用器，其特征在于，所述独立光信号都具有与相邻独立光信号波长至少相差0.4nm的波长。11.如权利要求1所述的光多路复用器，其特征在于，所述至少一个第一滤波器包含至少三个第一滤波器，所述至少一个第二滤波器包含至少三个第二滤波器，且结构体都用于将至少四个独立光信号并入相应多通道光信号。12.如权利要求1所述的光多路复用器，其特征在于，还包括第三结构体，包括至少一个第三反射镜和至少一个第三滤波器，所述第三结构体用于将第三批独立光信号并入第四多通道光信号，其中所述一个或多个第三滤波器包括(i)第一波长选择和/或偏振选择滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：田超，杨建，张盛忠，海姆巴赫·马克，
申请(专利权)人：索尔思光电成都有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51