一种带尾纤的紧凑型波分复用器的制作方法

1.本实用新型涉及光波分复用领域，特别涉及一种带尾纤的紧凑型波分复用器。


背景技术：

2.在光通信系统中，波分复用器的作用是将沿着单根光纤传输的一系列载有信息、但波长不同的光信号分开的光学器件。常规的波分复用器由滤波片、准直器以及光学棱镜组成，准直器出射的光使用位移棱镜进行位置的偏移，然后通过光学棱镜和滤波片将光进行分离，各波长光入射到光电探测器上。由于需要加上准直器本身的长度(约为7mm)，会使得整个结构比较长。
3.专利文献cn 105938222 a公开了一种紧凑型波分复用器，包括固定支架、多组滤波片和输出准直器、输入准直器以及光学反射镜，多块滤波片依次透射设定波长的光并反射其余光，还包括至少一个直角棱镜；所述第一直角棱镜布置在输入准直器与光学反射镜之间的光路上用于全反射来自输入准直器入射光以使输入准直器与光学反射镜上下分层布置；所述第一直角棱镜布置在光学反射镜与滤波片之间的光路上用于全反射光学反射镜与滤波片之间的光束以使接收滤波片透射光的输出准直器与光学反射镜上下层布置。该发明通过在光路中设置直角棱镜，将光路多次折叠，减少各部件占用空间。
4.另外，常规的波分复用器的准直器的出光位置需要经过位移棱镜进行位置偏移，在不同的出光位置要求下，需要分别进行位移棱镜的定制，会大大增加成本。
5.为了满足小型化、降低成本的要求，需要在常规的波分复用器上进一步减小长度尺寸同时能让准直器出光位置灵活变化而不用改变其他部件的尺寸，降低成本，需要一种新的结构。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种带尾纤的紧凑型波分复用器，以解决现有技术中由于包含准直器长度导致波分复用器整体长度过长的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
8.一种带尾纤的紧凑型波分复用器，包括上下分层布置的斜方棱镜和带尾纤的入射光准直器，以及具有直角反射面的玻璃块，入射光准直器发射的光经玻璃块的直角反射面反射后沿水平方向180
°
折返；所述斜方棱镜的第一侧面粘接有若干个滤波片，斜方棱镜的与滤波片粘接面相对的第二侧面分为入射区和反射区，所述入射区设有将经玻璃块反射出的光沿垂直方向180
°
折返的直角棱镜；从滤波片透射的光束被光电探测器接收，所述滤波片与光电探测器之间的光路上设有将光路90
°
转折的光学棱镜。
9.本实用新型的工作原理：位于斜方棱镜下方的入射光准直器出射的光经过玻璃块的直角反射镜折返180
°
光路，再经过与玻璃块直角反射面呈垂直布置的直角棱镜折返180
°
光路后入射到斜方棱镜，光路经斜方棱镜产生侧向位移，从第一侧面出射的光到达第一个滤光片，滤光片透射相应波长的光并反射其余光，其余光经斜方棱镜反射区反射后到达第
二个滤波片，第二个滤波片使对应波长的光透过并反射其余光，依次类推，实现器件的波分复用。从滤波片透射的光束经光学棱镜90
°
转折被光电探测器接收。
10.本实用新型通过在光路中设置多个光学棱镜，对光路多次折叠，从而解决了现有技术中由于包含准直器长度导致波分复用器整体过长的问题。
11.进一步地，所述波分复用器还包括基板，所述斜方棱镜固定安装于基板的上表面，所述入射光准直器和玻璃块设于基板的下表面，所述玻璃块通过转动轴安装于基板上，其直角反射面可绕转动轴移动，所述玻璃块直角反射面的设置与入射光准直器出光位置和入射到斜方棱镜的光束中心位置适配。
12.本实用新型的玻璃块为可移动设置，斜方棱镜与直角棱镜的位置固定，在准直器出光位置有不同的要求时，只要调整准直器出光位置和旋转玻璃块而不需要重新设计直角反射镜即可满足要求，即满足经玻璃块反射后的出射光的中心位置不变，入射到斜方棱镜的光束中心位置也不变。从而解决现有技术中由于部件位置固定导致当出现不同出光位置需求时，需要进行位移棱镜重新定制，增加成本的问题。
13.具体地，所述玻璃块包括由相互垂直的第一反射面和第二反射面组成的直角反射面，以及与之首尾连接的非工作面，光束依次经第一反射面和第二反射面的全反射后180
°
折返，所述转动轴设于第一反射面与非工作面相交的交线处。
14.为了便于制造和安装，优选的，所述玻璃块为由第一表面至第六表面首尾连接组成的平行六面体；所述第一表面和第三表面平行且相等；所述第一表面和第二表面垂直；所述第二表面和第六表面平行；所述第四表面和第五表面呈直角且相等，构成玻璃块的直角反射面。
15.所述入射光准直器与玻璃块的第一反射面对应设置，入射光准直器发射的光与从第二反射面反射的光呈中心点对称。
16.进一步地，所述直角棱镜包括等腰直角设置的反射面ⅰ和反射面ⅱ以及与光路垂直的底面，所述底面分为光束入射区和光束出射区，所述光束出射区与斜方棱镜入射区对应设置。
17.进一步地，所述直角棱镜的底面与斜方棱镜的第二侧面呈8
°
或者13.5
°
的夹角。所述斜方棱镜第一侧面与第二侧面平行，其倾斜角度与滤波片入射角度适配。
18.具体地，所述斜方棱镜粘接在基板的上表面，除第一侧面和第二侧面的其余侧面与基板齐平，所述直角棱镜粘接于基板的侧面，其底面的光束入射区正对玻璃块的第二反射面，光束出射区对应斜方棱镜第二侧面的入射区。
19.进一步地，直角棱镜底面长度为斜方棱镜、基板和玻璃块厚度之和。
20.进一步地，所述滤波片与光学棱镜之间设有聚集光束的透镜。所述透镜通过垫块安装于基板上表面。
21.所述光学棱镜包括光束入射面和与光路呈45
°
夹角的反射面。所述光学棱镜粘接于基板上。
22.本实用新型具备的有益效果：
23.(1)本实用新型通过将位于斜方棱镜下方的准直器出射的光经过玻璃块中的直角反射镜折返180
°
光路，再经过与直角反射镜呈垂直放置的直角棱镜折返180
°
光路后入射到斜方棱镜，从滤波片透射的光束经光学棱镜90
°
转折后被光电探测器接收，从而解决现有技
术中由于包含准直器长度导致波分复用器整体过长的问题。
24.(2)本实用新型的玻璃块为可旋转设置，当在准直器出光位置有不同的要求时，只要调整准直器出光位置和旋转玻璃块而不需要重新设计直角反射镜即可满足要求，从而解决现有技术中部件位置固定导致当出现不同出光位置需求时，需要进行位移棱镜重新定制，增加成本的问题，也解决了本结构中需要进行玻璃块重新定制的问题。
附图说明
25.图1为实施例1的带尾纤的紧凑型波分复用器的立体示意图。
26.图2为实施例1的带尾纤的紧凑型波分复用器的正面示意图。
27.图3为实施例1的带尾纤的紧凑型波分复用器的仰视图。
28.图4为实施例1的带尾纤的紧凑型波分复用器的俯视图。
29.图5为实施例1的带尾纤的紧凑型波分复用器中入射光准直器和玻璃块移动后的示意图。
具体实施方式
30.下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述。
31.实施例1
32.如图1
‑
4所示，本实施例提供一种带尾纤的紧凑型波分复用器，包括：基板1、设置于基板1上表面的斜方棱镜2以及设置于基板1下表面的带尾纤的入射光准直器3和具有直角反射面的玻璃块4，入射光准直器3发射的光经玻璃块4的直角反射面反射后沿水平方向180
°
折返；斜方棱镜2的用于光束出射的第一侧面粘接有若干个滤波片5，斜方棱镜2的与滤波片粘接面相对的第二侧面分为入射区和反射区，入射区设有将经玻璃块4反射出的光沿垂直方向180
°
折返的直角棱镜6。
33.具体地，基板1为长方体，斜方棱镜2粘接在基板1的上表面，斜方棱镜2为四棱柱，相对的两侧面平行，相邻侧面的夹角为非直角，用于入射光束和出射光束的两侧面为倾斜布置，其倾斜角度与滤波片5入射角度适配，呈8
°
或者13.5
°
。其余侧面与基板1齐平。
34.玻璃块4为由第一表面41、第二表面42、第三表面43、第四表面44、第五表面45、第六表面46首尾连接组成的平行六面体，第一表面41和第三表面43平行且相等；第一表面41和第二表面42垂直；第二表面42和第六表面46平行；第四表面44和第五表面45呈直角且相等，构成直角反射面。
35.入射光准直器3与第五表面45对应设置，入射光准直器3发射的光依次经第五表面45、第四表面44全反射，实现180
°
折返。
36.直角棱镜6是侧面61、侧面62、侧面63、侧面64和侧面65首尾连接组成的平行五面体；侧面61和侧面63尺寸和大小相同；侧面64和侧面65呈直角；侧面62和侧面64呈45
°
角。侧面62粘接于基板1的侧面，侧面62分为光束入射区和光束出射区，从光束入射区入射的光依次经侧面64和侧面65全反射后，从光束出射区射出，直角棱镜6的光束入射区正对玻璃块4的第四表面44，光束出射区与斜方棱镜2的入射区对应设置。
37.侧面62与斜方棱镜2的第二侧面呈8
°
或者13.5
°
的夹角。
38.为了便于安装，直角棱镜6的侧面62长度为斜方棱镜2、基板1和玻璃块4厚度之和。
39.直角棱镜6的直角反射面与玻璃块4的直角反射面相互垂直，对光路进行折叠，使得用于传输光束的斜方棱镜2与入射光准直器3上下层设置，有效缩短了器件的长度，实现减小尺寸的目的。
40.多块滤波片5使从斜方棱镜2的第一侧面出射的光束中对应波长的光透过并反射其余光，从滤波片5透射的光束被光电探测器接收。滤波片5与光电探测器之间的光路上设有将光路90
°
转折的折返棱镜7。光学棱镜7粘接于基板1上，折返棱镜7具有与光路呈45
°
夹角的反射面71。
41.滤波片5与折返棱镜7之间设有聚集光束的透镜8。透镜8通过垫块安装于基板1的上表面。
42.该带尾纤的紧凑型波分复用器的工作过程：从入射光准直器3中心出射的光，入射到玻璃块4的第五表面45后反射到第四表面44，光路经过了180
°
折返，然后光线垂直入射到直角棱镜6的侧面62后进入直角棱镜6，经过直角棱镜6的侧面64和侧面65反射后，光路再次180
°
折返，同时，光路从基板1的下部折返到基板1的上部，此时光线方向与入射光准直器3出射光线方向一致。光线从直角棱镜6的侧面62出射后入射到斜方棱镜2，经过斜方棱镜2和滤波片5的分光后，分成4路光从4个滤波片出射，然后经过透镜8阵列和折返棱镜7后光路垂直往下入射到光电探测器。
43.本实施例器件的玻璃块4为可移动设置，以满足准直器不同出光位置的要求。
44.具体地，玻璃块4通过转动轴47安装于基板1上，其直角反射面可绕转动轴47移动，转动轴设于47第五表面45与第六表面46相交的交线处。转动轴47与玻璃块4一体成型。基板1上具有与转动轴47配合的安装孔，转动轴47的外周面与安装孔孔壁上设有相配合的限位凸环和限位槽结构，将转动轴47装入安装孔内即可将玻璃块4安装于基板1上，且可绕转动轴47转动。
45.为了实现改变准直器位置后只要旋转玻璃块就能满足要求，从而节省成本的要求，玻璃块4直角反射面的设置角度需与入射光准直器3的出光位置和入射到斜方棱镜2的光束中心位置适配。
46.如图5所示，当入射光准直器3的位置向下移动了0.23mm，为了保证入射到斜方棱镜2的光的位置与未移动前一样，只要让玻璃块4绕转动轴47顺时针旋转9.26
°
就能满足要求。如此就能实现准直器不同位置而无需进行玻璃块的定制，从而节省成本的目的。
47.综上所述，本实用新型的技术方案可以充分有效地实现上述实用新型目的，且本实用新型的结构及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，能达到预期的功效及目的，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对实用新型的实施例做出多种变更或修改。因此，本实用新型包括一切在专利申请范围中所提到范围内的所有替换内容，任何在本实用新型申请专利范围内所作的等效变化，皆属本案申请的专利范围之内。