一种多功能光路结构和集成光器件的制作方法

1.本实用新型涉及光通信技术领域，具体涉及一种多功能光路结构和集成光器件。


背景技术：

2.从5g网络开始建设以来，对5g网络用光模块提出了集成化和小型化的要求。现有光传送系统用的光器件/光模块均是基于单一光学功能，当需要多种功能集成的时候，就把单一功能的光器件以物理的方式连接（串接）在一起，组合成一个混合功能的装置，安装在一个盒子/箱体中。单功能器件组合集成的装置体积比较大，安装占用的空间也大，串接过程中存在连接点损耗和失效的隐患，以及可靠性降低的问题，无法满足5g网络的需求。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种多功能光路结构和集成光器件。
4.为了实现本实用新型的上述目的，根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供了一种多功能光路结构，包括输入光纤、第一准直镜、n个光功能部件，以及与n个光功能部件一一对应的n条输出光纤，所述n为正整数；所述输入光纤的输出光束入射在所述第一准直镜的第一端面上，通过所述第一准直镜准直后从第一准直镜的第二端面输出，第一准直镜的第二端面输出的光束再依次通过n个光功能部件；n个光功能部件相对第一准直镜的第二端面分别存在一个偏转角度，每个光功能部件的反射光线依次通过该光功能部件之前的光功能部件和第一准直镜后进入该光功能部件对应的输出光纤。
5.上述技术方案：光功能部件采用叠片的方式，将承载两种以上光信息通道光路集成在一起，通过光功能部件对入射光束的反射和折射，对入射光束进行能量或波长或信道分离，在原有单功能器件的基础上，以光功能部件叠加的方式，做嵌入式功能叠加，减小了外形尺寸和安装空间，也避免了串接器件的熔接点可能造成的可靠性隐患。
6.为了实现本实用新型的上述目的，根据本实用新型的第二个方面，本实用新型提供了一种集成光器件，包括壳体，所述壳体内设置有本实用新型第一方面提供的多功能光路结构，所述壳体上设置有至少一个用于引出光纤的光纤出口。
7.上述技术方案：该光器件不仅外形尺寸成倍减小，产品的可靠性也大幅度提高，完全满足5g光网络传送要求。
8.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
9.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
10.图1是本实用新型实施例一中多功能光路结构的示意图；
11.图2是本实用新型实施例二中多功能光路结构的示意图。
12.附图标记：
13.1输入光纤；1-1第一条输出光纤；1-2第二条输出光纤；1-3第三条输出光纤；1-4第四条输出光纤；2第一光纤固定部件；3第一准直镜；4光功能部件；5第二准直镜；6第二光纤固定部件。
具体实施方式
14.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
15.在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
16.实施例一
17.本实施例公开了一种多功能光路结构，如图1所示，该多功能光路结构包括输入光纤1、第一准直镜3、n个光功能部件4，以及与n个光功能部件4一一对应的n条输出光纤，n为正整数；输入光纤1的输出光束入射在第一准直镜3的第一端面上，通过第一准直镜3准直后从第一准直镜3的第二端面输出，第一准直镜3的第二端面输出的光束再依次通过n个光功能部件4；n个光功能部件4相对第一准直镜3的第二端面分别存在一个偏转角度，每个光功能部件4的反射光线依次通过该光功能部件4之前的光功能部件4和第一准直镜3后进入该光功能部件4对应的输出光纤。
18.在本实施例中，光功能部件4优选但不限于为分光片或滤光片或偏振片或者反射镜，当光功能部件4为分光片或滤光片或偏振片时，光功能部件4反射一部分入射光，透射一部分入射光，进而实现了对输入光纤1输入光束的多次分离。若光功能部件4为分光片，n个分光片的反射光能量和透射光能量之比可设置相同或不相同，通过选择不同的反射光能量和透射光能量之比的分光片，能够实现n路输出光纤输出的光能量相等或不等，实现光能量分离。若光功能部件4为滤光片，每个滤光片滤除的光波长不同，这样实现了对不同波长（可对应信道频率）的分离。若光功能部件4为偏振片，n个偏振片设定的可通过的偏振方向不同，这样能够根据对输入光纤1输入的光束按照偏振方向分离。
19.在本实施例中，优选的，为实现功能多样化，n个光功能部件4可以类型不同，可包括分光片、滤光片、偏振片三种类型中至少两种类型。
20.在本实施例中，第一准直镜3可选用现有的准直透镜。当每个光功能部件4对应的输出光纤的光线输入端面在第一准直镜3的第一端面上的位置确定后，以及该光功能部件4之前的所有光功能部件4的偏转角度确定后，为保证从该光功能部件4反射回去的光线能够进入对应的输出光纤，该光功能部件4的偏转角度是唯一确定的。因此，在实际调试中，优选的，固定好n条输出光纤的光线入射端面位置后，可以从最靠近第一准直镜3的光功能部件4（即第一个光功能部件）的偏转角度开始调试，调试好后，进行第二个光功能部件的偏转角
度调试确定，按照这样的顺序依次调试直至完成第n个光功能部件的偏转角度调试。因此，n个偏转角度可能不完全相同，也可能完全相同。
21.在本实施例中，当第n个光功能部件也是对入射光线一部分反射和一部分透射时，优选的，可将第n个光功能部件的透射光线直接作为输出光信号。
22.在本实施例中，优选的，为避免第n个光功能部件透射光直接透出不利于利用，当n大于等于2时，n个光功能部件4中前n-1个光功能部件4对入射光线进行反射和折射，第n个光功能部件对入射光线进行反射。第n个光功能部件为反射镜，其反射光线按照路径返回进入对应的输出光纤。
23.在本实施例中，优选的，输入光纤1和n条输出光纤集成为光纤束。集成化使用，便于与第一准直镜3的第一端面对齐，不易因振动等外部干扰影响位置，加强可靠性。
24.在本实施例中，优选的，如图1和图2所示，还包括固定光纤束的第一光纤固定部件2，第一光纤固定部件2优选但不限于为玻璃毛细管，光纤束从玻璃毛细管中心穿过，这样便于固定光纤束，增强光路结构的环境抗干扰性。
25.实施例二
26.本实施例公开了一种多功能光路结构，如图2所示，本实施例在实施例一基础上，还包括布设于n个光功能部件4之后的第二准直镜5和第n 1条输出光纤；n个光功能部件4均对入射光线进行反射和折射，第n个光功能部件的透射光束通过第二准直镜5准直后进入第n 1条输出光纤。优选的，在实际位置调试中，在调试好第n个光功能部件相对第一准直镜3的第二端面的偏转角度后，再调试第二准直镜5和第n 1条输出光纤的位置，以确保第n个光功能部件的透射光束通过第二准直镜5准直后进入第n 1条输出光纤。
27.在本实施例中，优选的，如图2所示，还包括固定第n 1条输出光纤的第二光纤固定部件6。第二光纤固定部件6优选但不限于为玻璃毛细管，第n 1条输出光纤从玻璃毛细管中穿过，这样便于固定第n 1条输出光纤，增强整个光路结构的环境抗干扰性（如振动等）。
28.在本实施例的一种应用场景中，如图2所示，n为3，输出光纤包括第一条输出光纤1-1、第二条输出光纤1-2、第三条输出光纤1-3、第四条输出光纤1-4。输入光纤1通过第一光纤固定部件2将通路中所有功能的光信号注入到第一准直透镜3透出，当到达第一个光功能部件时，第一种功能的光信号被第一个光功能部件反射后返回穿过第一准直透镜3后，注入到第一条输出光纤1-1，第一条输出光纤1-1为第一种功能的光通路；第二种功能的光将穿过第一个光功能部件被第二个光功能部件反射后返回再穿过第一个光功能部件和第一准直透镜3被注入到第二条输出光纤1-2，第二条输出光纤1-2为第二种功能的光通路；第三种功能的光将继续穿过第二个光功能部件被第三个光功能部件反射后返回再穿过第二个光功能部件、第一个光功能部件和第一准直透镜3，最后被注入到第三条输出光纤1-3，第三条输出光纤1-3为第三种功能的光通路；剩下其他功能的光信号将穿过第三光功能部件再穿过第二准直透镜5注入第二光纤固定部件6中心的第四条输出光纤1-4，第四条输出光纤1-4为其他功能的光通道。这里的光信号功能优选但不限于是光的波长、光的偏振方向、光信号通道载波频率。
29.在本应用场景中，实现了光通路中叠加/嵌入多个功能部件，并分离出不同功能的光信道，并构件各功能光通道。在光通路中叠加/嵌入多个功能部件，分离出不同功能的光信道，提供了一种集成多种光功能通道于一体的光集成器件/模块，是目前用单独功能器件
串行方式的技术升级，是光器件/模块集成化和小型化的创新方案。
30.实施例三
31.本实施例公开了一种集成光器件，包括壳体，壳体内设置有本实用新型提供的多功能光路结构，壳体上设置有至少一个用于引出光纤的光纤出口。
32.在本实施例中，优选的，壳体为与本实用新型提供的光路结构形状匹配的长条型结构，具体的，壳体包括可拆卸连接的上壳体和下壳体，在客体两端的上下壳体连接处分别开设一个光纤出口，一个光纤出口用于引出输入光纤和n条输出光纤，另一个光纤出口用于引出第n 1条输出光纤。在下壳体中安装并固定本实用新型提供的多功能光路结构，优选的，借助现有的胶水或者常规的卡嵌结构、锁紧结构等固定和限定光路结构中每个部件的位置。
33.本实用新型提供的集成光器件，已经经过了光器件/光模块的全部可靠性要求检验，证明其不仅是一种创新产品，更是功能集成光器件/模块优化解决方案之一。
34.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、
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示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
35.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。