Устройство оптоволоконного фильтра и способ его производства
Изобретение относится к области оптики и может быть использовано в качестве оптоволоконного фильтра. Устройство содержит первый и второй узлы вывода световода, которые имеют первое и второе оптические волокна, а также первый и второй оптические фильтрующие элементы. Первый оптический фильтрующий элемент размещен между первыми портами первого и второго оптических волокон. Первый оптический фильтрующий элемент наклонен под углом к оптической оси первого оптического волокна. При этом световой компонент первого диапазона длины волны передается из первого порта во второй порт второго оптического волокна через первый оптический фильтрующий элемент. Световой компонент второго диапазона длины волны из первого порта отражается первым оптическим фильтрующим элементом. Второй оптический фильтрующий элемент размещается так, чтобы отраженный свет возвращался в первое оптическое волокно через первый порт после его отражения вторым оптическим фильтрующим элементом и повторного отражения первым оптическим фильтрующим элементом. Технический результат - увеличение ширины отражающего спектра, высокая изоляция отражения. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 13 ил.
Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно китайской заявке на патент №201010116459.Х, поданной 12 февраля 2010 г.в Государственное ведомство интеллектуальной собственности Китая, содержание которой включено в настоящий документ в качестве ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области техники устройства оптического фильтра и, в частности, к устройству оптоволоконного фильтра и способу его производства.
2. Предшествующий уровень техники
С быстрым развитием и коммерциализацией сетей "волокна в каждый дом" (FTTH) и сетей "волокна до точки X" (FTTx), потребность в контроле оптоволоконных линий связи в реальном масштабе времени на локальном окончании и на окончании пользователя существенно увеличилась в последнее время. В настоящей системе контроля FTTx линии связи контролируются посредством оптического рефлектометра временной области (OTDR). В доминирующей конфигурации сети TDM-PON, поскольку делитель оптической мощности совместно используется множеством пользователей, OTDR может получать результаты, синтезируемые из линий связи множества пользователей вместо линии связи одного пользователя. Однако в конкретных условиях контроля необходимо получить различимые обнаруженные изображения линий связи между каждым окончанием пользователя и локальным окончанием.
В настоящее время одно решение, которое было предложено, заключается во вставке волоконной решетки Брэгга (FBG) на окончании пользователя. FBG имеет очень узкую внутреннюю полосу отражающего спектра (-0,5 нм@3дБ). Однако система контроля OTDR в системе FTTx требует более широкую полосу в отражающем спектре для приспособления к отклонению или смещению (20 нм) от средней длины волны лазера. Несмотря на то, что технология линейной частотной модуляции может увеличить ширину полосы FBG, она будет очень дорогой и общая оптическая производительность системы контроля будет существенно снижена вследствие расширенной полосы FBG.
Обычно, FBG можно произвести посредством двухлучевого интерферометра или фазовых масок. Решение, использующее двухлучевую интерференцию, обычно используется в области научных исследований и разработок и не пригодно для массового производства. Для сравнения, фазовые маски можно использовать в массовом производстве благодаря его упрощенному и контролируемому процессу. Вследствие узкой внутренней полосы FBG (-0,5 нм@3дБ), создаваемой посредством одной фазовой маски, множество фазовых масок или непериодических фазовых масок обязательно используется для создания FBG с линейной частотой модуляции для увеличения ширины полосы отражающего спектра. Однако специализированная фазовая маска с отражающим спектром, составляющим 20 нм, является очень дорогостоящей. В то же время, в решении FBG с линейной частотой модуляции общая оптическая производительность системы существенно снижается при увеличении ширины полосы отражающего спектра FBG.
Поэтому предпочтительно создать устройство оптического фильтра с широким отражающим спектром, высокой изоляцией отражения и низкой стоимостью для получения необходимых сигналов обнаружения от OTDR.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения заключается в устранении или, по меньшей мере, смягчения вышеупомянутых проблем в известном уровне техники.
Соответственно, задача настоящего изобретения заключается в разработке устройства оптоволоконного фильтра и способа его производства, в котором оптические фильтрующие элементы и узлы выводов световода отделяют падающие лучи на основании разницы в спектрах и индуцируют свет с широким диапазоном пропускания, высокой отражательной способностью и высокой изоляцией отражения обратно в падающее оптическое волокно с целью обеспечения сигналов обнаружения необходимых для OTDR.
Другая задача настоящего изобретения заключается в разработке устройства оптоволоконного фильтра и способа его производства, в котором конструкция и оптический путь выполняются (конфигурируются) для осуществления многократного отражения подающего света для достижения высокой изоляции отражения посредством оптических фильтрующих элементов со стандартной изоляцией отражения, в то время как стоимость устройства снижается.
В соответствии с аспектом настоящего изобретения обеспечивается устройство оптоволоконного фильтра, содержащее: первый узел вывода световода и второй узел вывода световода, первый узел вывода световода, содержащий первое оптическое волокно и первый элемент для размещения волокна, в котором размещается первое оптическое волокно, второй узел вывода световода, содержащий второе оптическое волокно и второй элемент для размещения волокна, в котором размещается второе оптическое волокно, первое оптическое волокно, имеющее первый порт и второе оптическое волокно, имеющее второй порт; и первый оптический фильтрующий элемент и второй оптический фильтрующий элемент, каждый из которых передает свет в пределах первого диапазона длины волны и отражает свет в пределах второго диапазона длины волны.
Первый оптический фильтрующий элемент размещен между первым портом и вторым портом и наклонен под углом к оптической оси первого оптического волокна таким образом, чтобы световой компонент в пределах первого диапазона длины волны, излучаемый из первого порта, передавался через первый оптический фильтрующий элемент и входил во второе оптическое волокно через второй порт, а световой компонент в пределах второго диапазона длины волны, излучаемый из первого порта, отражался первым оптическим фильтрующим элементом для образования отраженного света. Второй оптический фильтрующий элемент размещен на оптическом пути отраженного света таким образом, чтобы отраженный свет возвращался в первое оптическое волокно через первый порт после его повторного отражения первым и вторым оптическими фильтрующими элементами, по меньшей мере, два раза.
В варианте осуществления, пространство между первым портом и вторым портом можно заполнить веществом с согласованной отражательной способностью.
В варианте осуществления, угол может составлять больше, чем 0 градусов и меньше, чем 90 градусов.
В варианте осуществления, угол может составлять 45 градусов.
В варианте осуществления, отражающая поверхность второго оптического фильтрующего элемента может быть перпендикулярной направлению, в котором отраженный свет падает на второй оптический фильтрующий элемент.
В варианте осуществления, световой компонент в пределах первом диапазоне длины волны, излучаемый из первого порта, может входить во второе оптическое волокно через второй порт по оптической оси второго оптического волокна.
В варианте осуществления, первый оптический фильтрующий элемент можно разместить на торцевой поверхности первого порта.
В варианте осуществления, второй оптический фильтрующий элемент можно разместить на боковой поверхности первого оптического волокна, примыкающего к первому порту.
В варианте осуществления, второй оптический фильтрующий элемент можно вставить (ввести) в первое оптическое волокно, примыкающее к первому порту.
В варианте осуществления, торцевая поверхность первого порта может выступать из торцевой поверхности первого элемента для размещения волокна, а торцевая поверхность второго порта может выступать из торцевой поверхности второго элемента для размещения волокна.
В варианте осуществления, торцевая поверхность первого порта может находиться на одном уровне с торцевой поверхностью первого элемента для размещения волокна, а торцевая поверхность второго порта может находиться на одном уровне с торцевой поверхностью второго элемента для размещения волокна.
В варианте осуществления, первый элемент для размещения волокна, может иметь щель или боковое отверстие для размещения второго оптического фильтрующего элемента.
В варианте осуществления, торцевая поверхность первого элемента для размещения волокна может быть перпендикулярной к оптической оси первого оптического волокна, а торцевая поверхность второго элемента для размещения волокна, может быть перпендикулярной к оптической оси второго оптического волокна.
В варианте осуществления торцевая поверхность первого элемента для размещения волокна может быть наклонена к оптической оси первого оптического волокна, а торцевая поверхность второго элемента для размещения волокна может быть наклонена к оптической оси второго оптического волокна.
В варианте осуществления, первый оптический фильтрующий элемент можно поместить на торцевой поверхности второго порта.
В варианте осуществления, второй оптический фильтрующий элемент можно поместить на торцевой поверхности первого элемента для размещения волокна внешнего по отношению к первому оптическому волокну.
В варианте осуществления, второй оптический фильтрующий элемент можно разместить на торцевой поверхности первого порта.
В варианте осуществления, торцевая поверхность второго порта может находиться на одном уровне с торцевой поверхностью второго элемента для размещения волокна.
В варианте осуществления, торцевая поверхность второго порта может выступать из торцевой поверхности второго элемента для размещения волокна.
В варианте осуществления, первый и второй оптические фильтрующие элементы представляют собой пленочные фильтры.
В варианте осуществления, устройство оптоволоконного фильтра может дополнительно содержать: трубку, в которой отдельно или в сочетании размещаются первый и второй оптические фильтрующие элементы и первый и второй узлы выводов световода; и корпус, в котором размещается трубка.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предоставляется способ производства устройства оптоволоконного фильтра, содержащий этапы:
(а) предоставление первого узла вывода световода, второго узла вывода световода, первого оптического фильтрующего элемента и второго оптического фильтрующего элемента, первого узла вывода световода, содержащего первое оптическое волокно и первый элемент для размещения волокна, в котором размещается первое оптическое волокно; второго узла вывода световода, содержащего второе оптическое волокно и второй элемент для размещения волокна, в котором размещается второе оптическое волокно; первого оптического волокна, имеющего первый порт, и второго оптического волокна, имеющего второй порт; первого и второго оптических фильтрующих элементов, передающих свет в пределах первого диапазона длины волны и отражающих свет в пределах второго диапазона длины волны;
(b) размещение первого оптического фильтрующего элемента на оптическом пути света, излучаемого из первого порта, наклоняя его под углом к оптической оси первого оптического волокна таким образом, чтобы световой компонент в пределах первого диапазона длины волны, излучаемый из первого порта, передавался через первый оптический фильтрующий элемент, а световой компонент в пределах второго диапазона длины волны, излучаемый из первого порта, отражался первым оптическим фильтрующим элементом для образования отраженного света, и размещение второго оптического фильтрующего элемента на оптическом пути отраженного света таким образом, чтобы отраженный свет возвращался в первое оптическое волокно через первый порт после его повторного отражения первым и вторым оптическими фильтрующими элементами, по меньшей мере, два раза;
(c) размещение первого и второго узлов выводов световода в трубке для того, чтобы свет, переданный через первый оптический фильтрующий элемент, входил во второе оптическое волокно через второй порт; и
(d) закрепление первого и второго узлов выводов световода в сочетании с трубкой. В варианте осуществления, этап (b) может дополнительно содержать: заполнение
пространства между первым портом и вторым портом веществом с согласованной отражательной способностью.
В варианте осуществления, этап (b) может дополнительно содержать: регулировку оптических путей таким образом, чтобы отраженный свет отражался первым и вторым оптическими фильтрующими элементами для вхождения в первое оптическое волокно с максимальной мощностью; и этап (с) может дополнительно содержать: регулировку оптических путей таким образом, чтобы свет, переданный через первый оптический фильтрующий элемент, соединялся со вторым волокном с максимальной эффективностью связи.
В варианте осуществления, способ может дополнительно содержать: непосредственное связывание или размещение первого оптического фильтрующего элемента на торцевой поверхности первого порта.
В варианте осуществления, способ может дополнительно содержать: непосредственное связывание или размещение второго оптического фильтрующего элемента на боковой поверхности первого оптического волокна, примыкающего к первому порту; или вставку второго оптического фильтрующего элемента в первое оптическое волокно, примыкающее к первому порту.
В варианте осуществления, способ может дополнительно содержать: непосредственное приклеивание или напыление первого оптического фильтрующего элемента на торцевой поверхности второго порта.
В варианте осуществления, способ может дополнительно содержать: непосредственное связывание или размещение второго оптического фильтрующего элемента на торцевой поверхности первого элемента для размещения волокна внешнего по отношению к первому оптическому волокну.
В варианте осуществления, способ может дополнительно содержать: непосредственное связывание или размещение второго оптического фильтрующего элемента на торцевой поверхности первого порта.
В варианте осуществления, способ может дополнительно содержать: полировку торцевой поверхности или боковой поверхности и покрытие торцевой поверхности или боковой поверхности неотражающими пленками до связывания или размещения первого или второго оптического фильтрующего элемента.
Благодаря вышеприведенной конфигурации, дорогостоящая FBG с линейной частотой модуляции заменяется оптической конструкцией с обратной связью при использовании оптических фильтрующих элементов для получения сигналов обнаружения, необходимых для OTDR таким образом, чтобы ширина полосы отраженного света улучшалась для достижения улучшенной оптической производительности. Вышеприведенные конфигурации настоящего изобретения могут дополнительно иметь преимущества упрощенного производственного процесса, низкой стоимости и высокой надежности устройства по сравнению с прототипом.
Настоящее изобретение может достичь высокой изоляции отражения, высокой возвратной потери и хорошей отражательной способности посредством многократного отражения света в устройстве оптоволоконного фильтра с пленочными фильтрами при низкой стоимости и низкой изоляции отражения. Более того, устройство оптоволоконного фильтра в соответствии с настоящим изобретением легко интегрируется с другими оптическими устройствами вследствие миниатюрного размера его основных компонентов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Конкретные варианты осуществления устройства оптоволоконного фильтра в соответствии с настоящим изобретением и способ его производства будут описываться со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Фиг.1 представляет схематичный вид в разрезе, показывающий устройство оптоволоконного фильтра в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет увеличенный вид средней части устройства оптоволоконного фильтра, показанного на фиг.1.
Фиг.3 представляет схематичный вид, показывающий часть устройства оптоволоконного фильтра в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.4 представляет схематичный вид, показывающий часть устройства оптоволоконного фильтра в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.5 представляет схематичный вид в разрезе, показывающий устройство оптоволоконного фильтра в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.6 представляет увеличенный вид средней части устройства оптоволоконного фильтра, показанного на фиг.5.
Фиг.7 представляет схематичный вид, показывающий часть устройства оптоволоконного фильтра в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.8 и фиг.9 показывают изменения варианта осуществления, показанного на
фиг.7.
Фиг.10 представляет схематичный вид в разрезе, показывающий устройство оптоволоконного фильтра в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.11 представляет увеличенный вид средней части устройства оптоволоконного фильтра, показанного на фиг.10.
Фиг.12 представляет схематичный вид в разрезе, показывающий устройство оптоволоконного фильтра в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг.13 представляет увеличенный вид средней части устройства оптоволоконного фильтра, показанного на фиг.12.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны в дальнейшем в настоящем документе со ссылкой на сопроводительные чертежи. На чертежах одинаковые позиционные обозначения относятся к одинаковым частям. Варианты осуществления описываются ниже с целью объяснения общей концепции настоящего изобретения, не ограничивая объема изобретения.
Фиг.1 и фиг.2 показывают устройство оптоволоконного фильтра. На фиг.1 изображено устройство оптоволоконного фильтра 100 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство 100 оптоволоконного фильтра содержит первый узел 110 вывода световода и второй узел 120 вывода световода. Первый узел 110 вывода световода содержит первое оптическое волокно 111 и первый элемент для размещения волокна 112, в котором размещается первое оптическое волокно 111. Второй узел 120 вывода световода содержит второе оптическое волокно 121 и второй элемент 122 для размещения волокна, в котором размещается второе оптическое волокно 121. Первое оптическое волокно 111 имеет первый порт 113, а второе 121 оптическое волокно имеет второй порт 123. Первый элемент для размещения волокна 112 и второй элемент 122 для размещения волокна могут, например, представлять собой капиллярную трубку или другие элементы, в которых можно разместить и зафиксировать оптическое волокно.
Устройство 100 оптоволоконного фильтра дополнительно содержит первый оптический фильтрующий элемент 114 и второй оптический фильтрующий элемент 124. Первый оптический фильтрующий элемент 114 и второй оптический фильтрующий элемент 124 передают свет в пределах первого диапазона длины волны (λ1а, λ1b) и отражают свет в пределах второго диапазона длины волны (λ2а, λ2b). Как изображено на фиг.2, первый оптический фильтрующий элемент 114 можно поместить на торцевой поверхности 115 первого порта 113 таким образом, чтобы световой компонент в пределах первого диапазона длины волны (λ1а, λ1b), излучаемый из первого порта 113, проходил через первый оптический фильтрующий элемент 114 для образования проходящего света 131. Проходящий свет 131 входит во второе оптическое волокно 121 через второй порт 123. Первый оптический фильтрующий элемент 114 наклоняется под углом а к оптической оси 116 первого оптического волокна 111 таким образом, чтобы световой компонент в пределах второго диапазона длины волны (λ2а, λ2b), излучаемый из первого порта 113, отражался первым оптическим фильтрующим элементом 114 для образования отраженного света 132. Второй оптический фильтрующий элемент 124 размещается на оптическом пути отраженного света 132 таким образом, чтобы отраженный свет 132 отражался вторым оптическим фильтрующим элементом 124 к первому оптическому фильтрующему элементу 114 и возвращался в первое оптическое волокно 111 через первый порт 113 после повторного отражения первым оптическим фильтрующим элементом 114. То есть отраженный свет 132 возвращается в первое оптическое волокно 111 после его отражения первым и вторым оптическими фильтрующими элементами 114, 124 два раза для обеспечения сигнала обнаружения, необходимого для OTDR.
В вышеприведенной конфигурации, световой компонент в пределах второго диапазона длины волны (λ2а, λ2b), излучаемый из первого порта 113, отражается первым оптическим фильтрующим элементом 114 и вторым оптическим фильтрующим элементом 124 всего три раза. Изоляцию отражения оптической фильтрации можно существенно улучшить посредством многократных отражений. Например, в условиях, когда свет отражается стандартным пленочным фильтром с изоляцией отражения, составляющей 14 дБ, изоляция отражения оптической фильтрации может составлять примерно до 40 дБ. Кроме того, потери на отражение (обратные потери) также увеличиваются по мере улучшения изоляции отражения. Тем временем, при выборе диапазона отраженной длины волны (λ2а, λ2b) первого оптического фильтрующего элемента 114 и второго фильтрующего элемента 124, например, когда пленочные фильтры намного шире или более гибкие, чем пленочные фильтры FBG с линейной частотой модуляции, ширину полосы света, возвращаемого в первое оптическое волокно 111, можно заметно увеличить вместо ограничения узкополосной шириной FBG. Таким образом, отрицательное воздействие перемещений длины волны OTDR вследствие изменений окружающей среды (например, температурные изменения) на отражательную способность сигнала обнаружения, возвращаемого OTDR, можно уменьшить или существенно устранить.
В вышеприведенном варианте осуществления, показанном на фиг.1 и фиг.2, первый оптический фильтрующий элемент 114 размещается на торцевой поверхности 115 первого порта 113. Однако специалисту в данной области техники следует понимать, что настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, первый оптический фильтрующий элемент 114 также можно разместить на торцевой поверхности 125 второго порта 123 второго оптического волокна 124 или где-нибудь между первым портом 113 и вторым портом 123 посредством дополнительных средств соединения. Все эти решения могут реализовать оптическое фильтрование первого оптического фильтрующего элемента 114 в отношении света, излучаемого из первого порта 113 таким образом, чтобы световой компонент в пределах первого диапазона длины волны (λ1а, λ1b) проходил через первый оптический фильтрующий элемент 114 и входил во второе оптическое волокно 121 через второй порт 123. Другие варианты осуществления, которые могут осуществить ту же функцию, как в вышеприведенных вариантах осуществления, также находятся в пределах объема настоящего изобретения.
В вышеприведенном варианте осуществления, показанном на фиг.1 и фиг.2, второй оптический фильтрующий элемент 124 размещается на боковой поверхности первого оптического волокна, примыкающего к первому порту 113. Для шлифования или полирования боковой поверхности, на которой размещается второй оптический фильтрующий элемент 124, можно образовать канавку, в которую помещается второй оптический фильтрующий элемент 124, в соответствующем месте на боковой поверхности. Канавка может быть плоской или изогнутой. Однако специалисту в данной области техники следует понимать, что настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, второй оптический фильтрующий элемент 124 можно разместить где-нибудь на оптическом пути отраженного света, например, разместить на определенном внутреннем или внешнем месте по отношению к первому оптическому волокну 111 или разместить на компоненте (например, клине), выступающем из боковой поверхности оптического волокна. Например, на фиг.4 второй оптический фильтрующий элемент 124 вставляется в первое оптическое волокно 111. Во всех этих решениях отраженный свет 132 может возвращаться в первое оптическое волокно 111 через первый порт 113 после его отражения первым оптическим фильтрующим элементом 114 и вторым оптическим фильтрующим элементом 124, по меньшей мере, два раза. Другие варианты осуществления, которые могут выполнить ту же функцию, как в вышеприведенных вариантах осуществления, также находятся в пределах объема настоящего изобретения.
Как изображено на фиг.1 устройство 100 оптоволоконного фильтра может дополнительно содержать: трубку 119, в которой размещается первый узел 110 вывода световода, трубку 129, в которой размещается второй узел 120вывода световода, клеящие вещества (материалы) 13 и корпус 14. Первый и второй оптические фильтрующие элементы 114, 124 также можно разместить в трубках, соответственно. Трубки 119 и 129 можно поместить в корпус и зафиксировать в корпусе 14. Клеящие вещества (материалы) 13, например, эпоксидные клеи или ультрафиолетовые клеи, дополнительно приклеивают и фиксируют первое оптическое волокно 111 и второе оптическое волокно 121 к трубкам 119, 129 и корпусу 14. Такая схема размещения трубок и корпуса может предупредить устройство оптоволоконного фильтра от износа в результате ударов, колебаний и других вредных факторов окружающей среды. Несмотря на то, что фиг.1 показывает схему размещения, в которой первый узел 110 вывода световода и первый оптический фильтрующий элемент 114, второй узел 120 вывода световода и второй оптический фильтрующий элемент 124 размещаются в двух трубках 119 и 129, соответственно, варианты осуществления настоящего изобретения этим не ограничиваются. Например, один или несколько первых узлов 110 вывода световода, первых оптических фильтрующих элементов 114, вторых узлов 120 вывода световода и вторых оптических фильтрующих элементов 124 можно разместить и зафиксировать в одной или нескольких трубках отдельно или в любых сочетаниях.
В варианте осуществления, пространство между первым портом 113 и вторым портом 123 можно заполнить веществом с согласованной отражательной способностью с целью снижения отражений Френеля и оптических потерь. Вещество с согласованной отражательной способностью может иметь отражательную способность, которая равна или в значительной степени равна отражательной способности первого оптического волокна или первого оптического фильтрующего элемента для того, чтобы световой компонент, излучаемый из первого порта 113 или проходящий через первый оптический фильтрующий элемент 114, направлялся в основном по одной линии в интерфейсах между разными средствами связи для входа во второй порт по оптической оси первого волокна 121 с целью улучшения эффективности связи волокна.
В качестве альтернативного варианта, вещество с согласованной отражательной способностью также может иметь отражательную способность, отличающуюся от отражательной способности первого оптического волокна или первого оптического фильтрующего элемента для того, чтобы световой компонент, излучаемый из первого порта 113 или проходящий через первый оптический фильтрующий элемент 114, отклонялся в интерфейсах между разными средствами связи. Отклонение направления света можно компенсировать посредством регулирования положения второго оптического волокна касательно первого оптического волокна, например, перемещая оптическую ось 126 второго оптического волокна 121 относительно оптической оси 116 первого оптического волокна 111 или наклоняя оптическую ось 126 относительно оптической оси 116 первого оптического волокна 111 под определенным углом. Благодаря вышеприведенному регулированию свет, проходящий через первый оптический фильтрующий элемент, по-прежнему будет входить во второй порт по оптической оси 126 второго оптического волокна 121 с целью достижения высокой эффективности связи волокна. Веществом с согласованной отражательной способностью также можно заполнить пространство между первым узлом вывода световода 110 и вторым узлом вывода световода 120.
При данном обстоятельстве, когда вещество с согласованной отражательной способностью отсутствует, положение оптической оси 126 второго оптического волокна 121 можно отрегулировать относительно оптической оси 116 первого оптического волокна 111, например, посредством перемещения оптической оси 126 второго оптического волокна 121 относительно оптической оси 116 первого оптического волокна 111 или наклонения оптической оси 126 относительно оптической оси 116 первого оптического волокна 111 под определенным углом, для улучшения эффективности связи волокна. Перемещение или угол зависит от отражательной способности оптических волокон и первого оптического фильтрующего элемента и расстояния между первой торцевой поверхностью 113 и второй торцевой поверхностью 123.
В вариантах осуществлений настоящего применения угол наклона а оптического фильтрующего элемента 114 касательно оптической оси 116 первого оптического волокна 111 определяется, как острый угол между первым оптическим фильтрующим элементом 114 и оптической осью 116 первого оптического волокна 111.
В варианте осуществления, показанном на фиг.1 и фиг.2, угол наклона а оптического фильтрующего элемента 114 по отношению к оптической оси 116 первого оптического волокна 111 может составлять 45 градусов. В этом случае, отраженный свет 132 перпендикулярен оптической оси 116. Таким образом, второй оптический фильтрующий элемент 124 можно поместить параллельно оптической оси 116 для того, чтобы отраженный свет 132 возвращался на свой оптический путь. Поэтому, боковую поверхность оптического волокна, на которой размещается второй оптический фильтрующий элемент, можно легко обработать для упрощения процедур и экономии затрат. Однако угол наклона а может иметь другие значения, например, больше, чем 0 градусов и меньше, чем 90 градусов. Ориентация второго оптического фильтрующего элемента 124 зависит от угла наклона а. Как изображено на Фиг.3, угол наклона а составляет больше, чем 45 градусов и, таким образом, отраженный свет 132 наклоняется наружу от первого порта 113 первого оптического волокна 111, а не является перпендикулярным к оптической оси 116. При этом случае, отражающую поверхность второго оптического фильтрующего элемента 124 можно наклонить соответственно под другим углом относительно оптической оси 116 так, чтобы отраженный свет 132 возвращался на свой оптический путь. Для сравнения, фиг.4 показывает случай, где угол наклона а составляет меньше, чем 45 градусов. Отраженный свет 132 наклоняется внутрь первого оптического волокна 111, а не является перпендикулярным к оптической оси 116. При этом случае ориентация и положение отражающей поверхности второго оптического фильтрующего элемента 124 также регулируется соответствующим образом так, чтобы отраженный свет 132 возвращался на свой оптический путь. Например, на фиг.4 второй оптический фильтрующий элемент вставляется в первое оптическое волокно 111, примыкающее к первому порту 113, и наклоняется относительно оптической оси 116.
В варианте осуществления, отражающая поверхность второго оптического фильтрующего элемента 124 перпендикулярна отраженному свету 132, который падает на второй оптический фильтрующий элемент 124. При таком случае, отраженный свет 132 отражается вторым оптическим фильтрующим элементом 124 для возвращения на путь к первому оптическому фильтрующему элементу 114, а затем отражается первым оптическим фильтрующим элементом 114 вдоль оптической оси 116 первого оптического волокна 111 обратно в первый порт 115. Ориентация и положение второго оптического фильтрующего элемента 124 совпадают с углом наклона а для того, чтобы отражающая поверхность второго оптического фильтрующего элемента 124 была перпендикулярна отраженному свету 132, который падает на второй оптический фильтрующий элемент 124, как изображено на фиг.2-4.
В вышеперечисленных вариантах осуществления, угол наклона а выбирается таким образом, чтобы общее отражение не допускалось в интерфейсах средств связи для обеспечения прохождения света в пределах второй области длины волны через первый оптический фильтрующий элемент.
В вышеприведенных вариантах осуществления, оптический фильтрующий элемент можно размещаться на соответствующей торцевой поверхности или боковой поверхности, например, посредством приклеивания, напылением или покрытием. Для улучшения эффективности прохождения или других оптических характеристик, соответствующее место торцевой поверхности или боковой поверхности оптического волокна или элемента для размещения волокна можно обработать, например, отшлифовать, отполировать до установки оптического фильтрующего элемента. Отполированную поверхность можно дополнительно покрыть противоотражающими пленками.
В вариантах осуществления, показанных на фиг.1-3, торцевая поверхность 117 первого элемента для размещения волокна 112 может быть перпендикулярна оптической оси 116 первого оптического волокна 111 и торцевая поверхность 127 второго элемента для размещения волокна 122 может быть перпендикулярна оптической оси 126 второго оптического волокна 121. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается. Торцевую поверхность 117 и торцевую поверхность 127 можно наклонить относительно оптической оси 116 и оптической оси 117, соответственно, как изображено на фиг.5-9.
В вариантах осуществления, показанных на фиг.1-6, торцевая поверхность 115 первого порта 113 может выступать из торцевой поверхности 117 первого элемента для размещения волокна 112, а торцевая поверхность 125 второго порта 123 может выступать из торцевой поверхности 127 второго элемента для размещения волокна 122. В этом случае, после обработки соответствующего места торцевой поверхности или боковой поверхности оптического волокна или элемента для размещения волокна, торцевая поверхность 115 первого порта 113 и торцевая поверхность 125 второго порта 123 обязательно обрабатываются отдельно для обеспечения высокой эффективности передачи до установки оптических фильтрующих элементов. Таким образом, обработка торцевой поверхности 115 первого порта 113 и торцевой поверхности 125 второго порта 123 отделяется от обработки торцевой поверхности 117 первого элемента для размещения волокна 112 и торцевой поверхности 127 второго элемента для размещения волокна 122 с целью сохранения качества торцевой поверхности 115 и торцевой поверхности 125 посредством обработки торцевой поверхности 117 и торцевой поверхности 127.
В другом варианте осуществления, как показано на фиг.7-9, первый порт 113 и второй порт 123 можно заглубить в первый элемент для размещения волокна 112 и во второй элемент для размещения волокна 122 и торцевая поверхность 115 первого порта 113 находится на одном уровне с торцевой поверхностью 117 первого элемента для размещения волокна 112, и торцевая поверхность 127 второго порта 123 находится на одном уровне с торцевой поверхностью 117 второго элемента для размещения волокна 122. Поскольку торцевая поверхность 115 и торцевая поверхность 125 находятся на одном уровне с торцевой поверхностью 117 и торцевой поверхностью 127, соответственно, торцевую поверхность 115 и торцевую поверхность 117 или торцевую поверхность 125 и торцевую поверхность 127 можно обрабатывать одновременно, например, шлифовать и полировать, вместо раздельной обработки, для того, чтобы упростить обработку и снизить затраты.
В варианте осуществления, в котором торцевая поверхность 115 и торцевая поверхность 125 находятся на одном уровне с торцевой поверхностью 117 первого элемента для размещения волокна 112 и торцевой поверхностью 127 второго элемента для размещения волокна 122, на поверхность волокна, на которую размещаются второй оптический фильтрующий элемент 124, можно оказывать воздействие для того, чтобы можно было легко установить второй оптический фильтрующий элемент 124. Например, щель 17 можно образовать в первом элементе для размещения волокна 112, примыкающем к месту, на котором помещается второй оптический фильтрующий элемент для того, чтобы на поверхность волокна можно было оказывать воздействие, как показано на фиг.7. В качестве альтернативного варианта, боковое отверстие 18 можно образовать сбоку первого элемента для размещения волокна 112 для оказания воздействия на место, на которое помещается второй оптический фильтрующий элемент 124. Боковое отверстие 18 может быть частичным боковым отверстием, то есть удаляется только часть стороны, соответствующая первому элементу для размещения волокна 112 и второму оптическому фильтрующему элементу 124, как показано на фиг.8; или боковое отверстие 18 может быть полным боковым отверстием, то есть полностью удаляется сторона, соответствующая первому элементу для размещения волокна 112 и второму оптическому фильтрующему элементу 124, как показано на фиг.9.
Фиг.10-13 показывают дополнительные варианты осуществления в соответствии с настоящим изобретением. В данных вариантах осуществления, первый оптический фильтрующий элемент 114 помещается на торцевой поверхности 125 второго порта 123 второго оптического волокна 121 вместо помещения на торцевой поверхности первого порта 113 первого оптического волокна 111.
В варианте осуществления, показанном на фиг.10-11, второй оптический фильтрующий элемент 124 размещается на торцевой поверхности 117 первого элемента для размещения волокна 112, внешнего по отношению к первому оптическому волокну 111. Первый оптический фильтрующий элемент 114 можно наклонить относительно оптической оси 116 первого оптического волокна 111 под углом, который, например, составляет больше, чем 0 градусов и меньше, чем 90 градусов, например, 18 градусов или 45 градусов. Специалисту в данной области техники следует понимать, что угол а следует выбирать таким образом, чтобы не допускалось общее отражение в интерфейсах средств связи для того, чтобы свет в пределах второй области длины волны проходил через первый оптический фильтрующий элемент. Примем, что нормаль отражающей поверхности первого оптического фильтрующего элемента 114 наклоняется к оптической оси 116 первого оптического волокна 111 под углом γ, то есть γ=90°-α. В соответствии с законом отражения, углом, под которым отраженный свет 132 наклоняется к нормали отражающей поверхности, также является углом γ. Для упрощения проектирования оптического пути, отражающая поверхность второго оптического фильтрующего элемента 124 может быть перпендикулярной к отраженному свету 132, который падает на второй оптический фильтрующий элемент 124. При этом условии, второй оптический фильтрующий элемент 124 наклоняется к оптической оси 116 первого оптического волокна 111 под углом, составляющим "90°-2γ". Отраженный свет 132 отражается вторым оптическим фильтрующим элементом 124 для возвращения на свой оптический путь в первый оптический фильтрующий элемент 114, а затем отражается первым оптическим фильтрующим элементом 114 непосредственно вдоль оптической оси 116 первого оптического волокна 111 обратно в первый порт 113. До размещения второго оптического фильтрующего элемента 124, положение торцевой поверхности 117 (которая может находиться на любой внешней стороне по отношению к первому оптическому волокну 111), соответствующее второму оптическому фильтрующему элементу 124, можно ориентировать таким образом, чтобы второй оптический фильтрующий элемент 124 имел подходящий угол наклона. Например, при условии, когда отражающая поверхность второго оптического фильтрующего элемента 124 является перпендикулярной отраженному свету 132, который падает на второй оптический фильтрующий элемент 124, положение торцевой поверхности 117, на которой размещается второй оптический фильтрующий элемент 124, можно наклонить (например, посредством шлифования) к оптической оси 116 первого оптического волокна 111 под углом, составляющим "90°-2γ".
Как изображено на фиг.10 и 11, торцевая поверхность 125 второго порта 123 находится на одном уровне с торцевой поверхностью 127 второго элемента для размещения волокна 122, то есть второе оптическое волокно 121 заглубляется во второй элемент для размещения волокна 122. При этом условии, поскольку торцевая поверхность 125 второго порта 123 находится на одном уровне с торцевой поверхностью 127 второго элемента для размещения волокна 122, торцевую поверхность 125 и торцевую поверхность 127 можно обработать, то есть отшлифовать и отполировать в технологическом процессе, а первый оптический фильтрующий элемент 114 можно разместить на всей торцевой поверхности второго узла вывода световода, состоящего из торцевой поверхности 125 второго оптического волокна 121 и торцевой поверхности 127 второго элемента для размещения волокна 122, с целью покрытия торцевой поверхности 125. Таким образом, необязательно обрабатывать торцевую поверхность 125 отдельно, упрощая, таким образом, обработку и снижая затраты.
В вышеприведенных вариантах осуществления оптические фильтрующие элементы можно разместить на соответствующей торцевой поверхности или боковой поверхности, например, посредством приклеивания, напыления и покрытия. Соответствующее место торцевой поверхности или боковой поверхности оптического волокна или элемента для размещения волокна можно обработать, например, отшлифовать, отполировать до установки оптического фильтрующего элемента с целью улучшения эффективности передачи или других оптических характеристик. Отполированная поверхность может дополнительно покрываться антиотражающими пленками.
Фиг.12-13 показывают другой вариант осуществления устройства оптоволоконного фильтра в соответствии с настоящим изобретением. Вариант осуществления имеет в основном одинаковую конструкцию, как показано на фиг.10-11 за исключением схем размещения первого оптического фильтрующего элемента 114, второго оптического фильтрующего элемента 124 и второго порта 123 второго оптического волокна 121.
В вариантах осуществления, показанных на фиг.12 и фиг.13, второй оптический фильтрующий элемент 124 размещается на торцевой поверхности 115 первого порта 113 первого оптического волокна 111 вместо размещения на торцевой поверхности 117 первого элемента для размещения волокна 112, как в предыдущих вариантах осуществления. Такая схема размещения может уменьшить оптический путь и сократить зазор между торцевой поверхностью 115 первого порта 113 и торцевой поверхностью 125 второго порта 123. Таким образом, устройство оптоволоконного фильтра может быть более компактным. При этом условии, положение торцевой поверхности 115 (которое может находиться на любой внешней стороне по отношению к первому оптическому волокну 111), соответствующее второму оптическому фильтрующему элементу 124, можно ориентировать таким образом, чтобы второй оптический фильтрующий элемент 124 имел подходящий угол наклона до установки второго оптического фильтрующего элемента 124. Например, при условии, когда отражающая поверхность второго оптического фильтрующего элемента 124 перпендикулярна отраженному свету 132, который падает на второй оптический фильтрующий элемент 124, положение торцевой поверхности 115, на которой размещен второй оптический фильтрующий элемент 124, можно наклонить (например, посредством шлифования) к оптической оси 116 первого оптического волокна 111 под углом, составляющим "90°-2γ".
В вариантах осуществления, показанных на фиг.12-13, торцевая поверхность 125 второго порта 123 может выступать из торцевой поверхности 127 второго элемента для размещения волокна 122, а первый оптический фильтрующий элемент 114 размещается на выступающей торцевой поверхности 125. В этом случае, после обработки соответствующего места торцевой поверхности оптического волокна или элемента для размещения волокна, торцевая поверхность 125 второго порта 123 обязательно обрабатывается отдельно для обеспечения высокой эффективности передачи до установки первого оптического фильтрующего элемента 114. Таким образом, обработка торцевой поверхности 125 второго порта 123 отделяется от обработки торцевой поверхности 127 второго элемента для размещения волокна 122 с целью сохранения качества торцевой поверхности 125 посредством обработки торцевой поверхности 127.
В варианте осуществления, торцевая поверхность 117 первого элемента для размещения волокна 112 и торцевая поверхность 127 второго элемента для размещения волокна 122 могут наклоняться к оптической оси 116 первого оптического волокна 111 и оптической оси 126 второго оптического волокна 121, как изображено на фиг.10 и 11. В качестве альтернативного варианта, торцевая поверхность 117 первого элемента для размещения волокна 112 и торцевая поверхность 127 второго элемента для размещения волокна 122 могут быть перпендикулярны оптической оси 116 и оптической оси 126, как показано на фиг.12 и 13.
В вышеприведенных вариантах осуществления, схема размещения, в которой торцевая поверхность 125 второго порта 123 второго оптического волокна 121 находится на одном уровне с торцевой поверхностью 127 второго элемента для размещения волокна 122, используется в сочетании со схемой размещения, в которой второй оптический фильтрующий элемент 124 помещается на торцевой поверхности 117 первого элемента для размещения волокна 112, в то время как схема размещения, в которой торцевая поверхность 125 второго порта 123 второго оптического волокна 121 выступает из торцевой поверхности 127 второго элемента для размещения волокна 122, используется в сочетании со схемой размещения, в которой второй оптический фильтрующий элемент 124 размещается на торцевой поверхности 115 первого порта 113 первого оптического волокна 111. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, схему размещения, в которой торцевая поверхность 125 второго порта 123 второго оптического волокна 121 находится на одном уровне с торцевой поверхностью 127 второго элемента для размещения волокна 122, также можно использовать в сочетании со схемой размещения, в которой второй оптический фильтрующий элемент 124 размещается на торцевой поверхности 115 первого порта 113 первого оптического волокна 111, или схему размещения, в которой торцевая поверхность 125 второго порта 123 второго оптического волокна 121 выступает из торцевой поверхности 127 второго элемента для размещения волокна 122, можно использовать в сочетании со схемой размещения, в которой второй оптический фильтрующий элемент 124 размещается на торцевой поверхности 117 первого элемента для размещения волокна.
В вышеприведенных вариантах осуществления, показанных на фигурах, первый оптический фильтрующий элемент 114 и второй оптический фильтрующий элемент 124 помещаются таким образом, чтобы отраженный свет 132 повторно отражался первым оптическим фильтрующим элементом 114 и вторым оптическим фильтрующим элементом 124 два раза. Однако настоящее изобретение этим не ограничивается. Например, другие оптические пути, в которых отраженный свет 132 может отражаться оптическими фильтрующими элементами, можно спроектировать с целью улучшения изоляций отражения, например, регулируя оптический путь посредством увеличения дополнительных отражающих элементов для перенаправления отраженного света 132, или допуская, чтобы отраженный свет 132 отражался три или более раз до своего возвращения в первое оптическое волокно 113.
В варианте осуществления, первый оптический фильтрующий элемент 114 и второй оптический фильтрующий элемент 124 могут иметь одинаковые оптические фильтрующие характеристики или могут иметь определенное смещение средней длины волн или фильтрующих полос друг к другу, пока они могут передавать свет в пределах диапазона первой длины волны (λ1а, λ1b) и отражать свет в пределах диапазона второй длины волны (λ2а, λ2b). Все данные решения находятся в пределах сущности настоящего изобретения. Оптические фильтрующие элементы также не ограничиваются пленочными фильтрами.
В варианте осуществления второе оптическое волокно 121 также может получать другой рабочий свет 135 (как изображено на фиг.2, 3 и 5-7), например, оптические сигналы для передач и обнаружений, и дает возможность ему выходить из второго порта 123, а затем входить в первое оптическое волокно 111 через первый порт 113. То есть устройство оптоволоконного фильтра может допускать передачу других функций оптическими сигналами во время выполнения вышеприведенной операции оптического фильтрования. Дополнительно он может улучшить степень интеграции оптической системы.
В вышеприведенных вариантах осуществления используются два оптических фильтрующих элемента для отражения света, излучаемого из первого оптического волокна 111, по меньшей мере, всего три раза. Однако специалисту в данной области техники следует понимать, что можно использовать больше оптических фильтрующих элементов в сочетании для отражения света, излучаемого из первого оптического волокна 111, по меньшей мере, три раза с целью улучшения изоляций отражения света, возвращающегося в первое оптическое волокно 111. Данные решения находятся в пределах объема настоящего изобретения.
Специалисту в данной области техники следует понимать, что вышеприведенные варианты осуществления являются только иллюстративными; настоящее изобретение дополнительно можно осуществить в других формах. Например, первое и второе оптические волокна или первый и второй узлы выводов световода с вышеприведенными схемами размещения оптического фильтрования можно разместить в других компонентах корпуса, например, фиксаторе или V-образной канавке, или можно интегрировать вместе с другими оптико-электронными устройствами для улучшения взаимосвязи или интегрированного уровня.
В настоящем изобретении также предложен способ производства устройства оптоволоконного фильтра. Например, для устройства 10О оптоволоконного фильтра, показанного на фиг.1, первоначально обеспечиваются первый узел 110 вывода световода, второй узел 120 вывода световода, первый оптический фильтрующий элемент 114 и второй оптический фильтрующий элемент 124. Первый узел 110 вывода световода может содержать первое оптическое волокно 111 и первый элемент 112 для размещения волокна, в котором размещается первое оптическое волокно 111. Второй узел 120 вывода световода может содержать второе оптическое волокно 121 и второй элемент 122 для размещения волокна, в котором размещается второе оптическое волокно 121. Первое оптическое волокно 111 имеет первый порт 113 и второе оптическое волокно 121 имеет второй порт 123. Первый и второй оптические фильтрующие элементы 114, 124 могут передавать свет в пределах первой области длины волны и отражать свет в пределах второй области длины волны.
Потом первый оптический фильтрующий элемент 114 помещается на оптическом пути света, излучаемого из первого порта 113, и наклоняемого под углом относительно оптической оси 116 первого оптического волокна 111 таким образом, чтобы световой компонент в пределах первого диапазона длины волны, излучаемый из первого порта 113, проходил через первый оптический фильтрующий элемент 114, и световой компонент в пределах второго диапазона длины волны, излучаемый из первого порта 113, отражался первым оптическим фильтрующим элементом 114 для образования отраженного света 132. Второй оптический фильтрующий элемент 124 можно разместить на оптическом пути отраженного света таким образом, чтобы отраженный свет 132 возвращался в первое оптическое волокно 111 через первый порт 113 после его повторного отражения первым и вторым оптическими фильтрующими элементами 114, 124, по меньшей мере, два раза.
Затем первый и второй узлы 110, 120 выводов световода размещаются в трубке для того, чтобы свет, проходящий через первый оптический фильтрующий элемент 114, входил во второе оптическое волокно 121 через второй порт 123. По меньшей мере, первый и второй узлы 110, 120 выводов световода закрепляются в сочетании с трубкой для образования устройства 100 птоволоконного фильтра.
В варианте осуществления, после установки первого оптического фильтрующего элемента 114 и второго оптического фильтрующего элемента 124 оптические пути можно отрегулировать таким образом, чтобы отраженный свет 132 отражался первым и вторым оптическими фильтрующими элементами 114, 124 для вхождения в первое оптическое волокно 111 с максимальной мощностью.
В варианте осуществления, после размещения первого узла 110 вывода световода и второго узла 120 вывода световода в трубке соответствующим образом, оптические пути можно отрегулировать таким образом, чтобы свет, проходящий через первый оптический фильтрующий элемент соединялся со вторым волокном с максимальной эффективностью связи. Так, в частности оптические пути можно отрегулировать посредством регулирования положения оптической оси 126 второго оптического волокна относительно оптической оси 116 первого оптического волокна, например, посредством регулирования смещения или угла наклона оптической оси 126 второго оптического волокна относительно оптической оси 116 первого оптического волокна с целью улучшения эффективности связи оптических волокон.
В варианте осуществления, когда первый узел 110 вывода световода и второй узел 120 вывода световода закладываются в трубку, пространство между первым портом 113 и вторым портом 123 можно заполнить веществом с согласованной отражательной способностью с целью снижения оптической потери, сокращения отражений Френеля и улучшения эффективности связи оптических волокон.
В варианте осуществления, можно разместить первый оптический фильтрующий элемент 114, например, непосредственно приклеенный или размещенный на торцевой поверхности 115 первого порта 113.
В варианте осуществления, можно разместить второй оптический фильтрующий элемент 124, например, непосредственно приклеенный или размещенный на боковой поверхности первого оптического волокна 111, примыкающего к первому порту 113; или второй оптический фильтрующий элемент 124 можно вставить в первое оптическое волокно 111, примыкающее к первому порту 113.
В варианте осуществления для того, чтобы улучшить эффективность передачи или другие оптические характеристики, торцевую поверхность или боковую поверхность можно отполировать и покрыть антиотражающими пленками до приклеивания или размещения первого или второго оптического фильтрующего элемента.
В варианте осуществления канавку, в которой размещается второй оптический фильтрующий элемент 124, можно образовать в месте на боковой поверхности, соответствующем второму оптическому фильтрующему элементу 124 для облегчения обработки, например, шлифования или полирования боковой поверхности второго оптического фильтрующего элемента 124.
В другом варианте осуществления, можно разместить первый оптический фильтрующий элемент 114, например, непосредственно приклеенный или размещенный на торцевой поверхности 125 второго порта 123. Торцевая поверхность 125 второго порта 123 может находиться на одном уровне с торцевой поверхностью 127 второго элемента для размещения волокна 122, с целью одновременного выполнения обработки торцевой поверхности 125 второго порта 123 и обработки торцевой поверхности 127 второго элемента для размещения волокна 122.
В варианте осуществления, можно поместить второй оптический фильтрующий элемент 124, например, непосредственно связанный или размещенный на торцевой поверхности 117 первого элемента для размещения волокна 112 внешнего по отношению к первому оптическому волокну 111. Кроме того, для улучшения эффективности оптической передачи или других оптических характеристик, торцевую поверхность 125 второго порта 123 и торцевую поверхность 117 первого элемента для размещения волокна 112 можно отполировать и покрыть антиотражающими пленками до помещения первого или второго оптического фильтрующего элемента.
В варианте осуществления, можно разместить второй оптический фильтрующий элемент 124, например, непосредственно связанный или размещенный на торцевой поверхности 115 первого порта 113. Более того, для улучшения эффективности оптической передачи или других оптических характеристик, торцевую поверхность 125 второго порта 123 и торцевую поверхность 115 первого порта 113 можно отполировать и покрыть антиотражающими пленками до помещения первого или второго оптического фильтрующего элемента.
Несмотря на то, что варианты осуществления настоящего изобретения были описаны в отношении фигур, модификации к вышеприведенным вариантам можно выполнить без отступления от существа настоящего изобретения.
Вышеприведенные технические признаки или разные конструкции настоящего изобретение можно совместно объединить для образования новых конструкций. Специалистам в данной области техники следует понимать, что комбинации находятся в пределах объема настоящего изобретения.
1. Устройство оптоволоконного фильтра, содержащее:
первый узел вывода световода и второй узел вывода световода, причем первый узел вывода световода содержит первое оптическое волокно и первый элемент для размещения волокна, в котором размещается первое оптическое волокно, а второй узел вывода световода содержит второе оптическое волокно и второй элемент для размещения волокна, в котором размещается второе оптическое волокно, при этом первое оптическое волокно имеет первый порт, а второе оптическое волокно имеет второй порт; и
первый оптический фильтрующий элемент и второй оптический фильтрующий элемент, каждый из которых передает свет в пределах первого диапазона длины волны и отражает свет в пределах второго диапазона длины волны,
в котором первый оптический фильтрующий элемент размещен между первым портом и вторым портом и наклонен под углом к оптической оси первого оптического волокна таким образом, чтобы световой компонент в пределах первого диапазона длины волны, излучаемый из первого порта, проходил через первый оптический фильтрующий элемент и входил во второе оптическое волокно через второй порт, а световой компонент в пределах второго диапазона длины волны, излучаемый из первого порта, отражался первым оптическим фильтрующим элементом для образования отраженного света, и
в котором второй оптический фильтрующий элемент размещен на оптическом пути отраженного света таким образом, чтобы отраженный свет возвращался в первое оптическое волокно через первый порт после его повторного отражения первым и вторым оптическими фильтрующими элементами по меньшей мере два раза.
2. Устройство оптоволоконного фильтра по п.1, в котором пространство между первым портом и вторым портом заполнено веществом с согласованной отражательной способностью.
3. Устройство оптоволоконного фильтра по п.1 или 2, в котором угол составляет больше чем 0 градусов и меньше чем 90 градусов.
4. Устройство оптоволоконного фильтра по п.3, в котором угол составляет 45 градусов.
5. Устройство оптоволоконного фильтра по п.1 или 2, в котором отражающая поверхность второго оптического фильтрующего элемента перпендикулярна направлению, в котором отраженный свет падает на второй оптический фильтрующий элемент.
6. Устройство оптоволоконного фильтра по п.1 или 2, в котором световой компонент в первом диапазоне длины волны, излучаемый из первого порта, входит во второе оптическое волокно через второй порт по оптической оси второго оптического волокна.
7. Устройство оптоволоконного фильтра по п.1, в котором первый оптический фильтрующий элемент размещен на торцевой поверхности первого порта.
8. Устройство оптоволоконного фильтра по п.7, в котором второй оптический фильтрующий элемент размещен на боковой поверхности первого оптического волокна, примыкающего к первому порту.
9. Устройство оптоволоконного фильтра по п.7, в котором второй оптический фильтрующий элемент вставляется в первое оптическое волокно, примыкающее к первому порту.
10. Устройство оптоволоконного фильтра по п.8 или 9, в котором торцевая поверхность первого порта выступает из торцевой поверхности первого элемента для размещения волокна, а торцевая поверхность второго порта выступает из торцевой поверхности второго элемента для размещения волокна.
11. Устройство оптоволоконного фильтра по п.8 или 9, в котором торцевая поверхность первого порта находится на одном уровне с торцевой поверхностью первого элемента для размещения волокна, а торцевая поверхность второго порта находится на одном уровне с торцевой поверхностью второго элемента для размещения волокна.
12. Устройство оптоволоконного фильтра по п.11, в котором первый элемент для размещения волокна выполняется с щелью или боковым отверстием для размещения второго оптического фильтрующего элемента.
13. Устройство оптоволоконного фильтра по одному из пп.7-9, в котором торцевая поверхность первого элемента для размещения волокна перпендикулярна оптической оси первого оптического волокна, а торцевая поверхность второго элемента для размещения волокна перпендикулярна оптической оси второго оптического волокна.
14. Устройство оптоволоконного фильтра по одному из пп.7-9, в котором торцевая поверхность первого элемента для размещения волокна наклонена к оптической оси первого оптического волокна, а торцевая поверхность второго элемента для размещения волокна наклонена к оптической оси второго оптического волокна.
15. Устройство оптоволоконного фильтра по п.1, в котором первый оптический фильтрующий элемент помещается на торцевой поверхности второго порта.
16. Устройство оптоволоконного фильтра по п.15, в котором второй оптический фильтрующий элемент размещается на торцевой поверхности первого элемента для размещения волокна, внешнего по отношению к первому оптическому волокну.
17. Устройство оптоволоконного фильтра по п.15, в котором второй оптический фильтрующий элемент размещается на торцевой поверхности первого порта.
18. Устройство оптоволоконного фильтра по п.16 или 17, в котором торцевая поверхность второго порта находится на одном уровне с торцевой поверхностью второго элемента для размещения волокна.
19. Устройство оптоволоконного фильтра по п.16 или 17, в котором торцевая поверхность второго порта выступает из торцевой поверхности второго элемента для размещения волокна.
20. Устройство оптоволоконного фильтра по п.1 или 2, в котором первый и второй оптические фильтрующие элементы представляют собой пленочные фильтры.
21. Устройство оптоволоконного фильтра по п.1 или 2, дополнительно содержащее:
трубку, в которой отдельно или в сочетании размещаются первый и второй оптические фильтрующие элементы и первый и второй узлы выводов световода; и
корпус, в котором размещается трубка.
22. Способ производства устройства оптоволоконного фильтра, содержащий этапы:
(a) предоставление первого узла вывода световода, второго узла вывода световода, первого оптического фильтрующего элемента и второго оптического фильтрующего элемента, первого узла вывода световода, содержащего первое оптическое волокно и первый элемент для размещения волокна, в котором размещается первое оптическое волокно, второго узла вывода световода, содержащего второе оптическое волокно и второй элемент для размещения волокна, в котором размещается второе оптическое волокно, первого оптического волокна, имеющего первый порт, и второго оптического волокна, имеющего второй порт, первого и второго оптических фильтрующих элементов, передающих свет в пределах первого диапазона длины волны и отражающих свет в пределах второго диапазона длины волны;
(b) размещение первого оптического фильтрующего элемента на оптическом пути света, излучаемого из первого порта, посредством его наклона под углом к оптической оси первого оптического волокна таким образом, чтобы световой компонент в пределах первого диапазона длины волны, излучаемый из первого порта, передавался через первый оптический фильтрующий элемент, а световой компонент в пределах второго диапазона длины волны, излучаемый из первого порта, отражался первым оптическим фильтрующим элементом для образования отраженного света, и размещение второго оптического фильтрующего элемента на оптическом пути отраженного света таким образом, чтобы отраженный свет возвращался в первое оптическое волокно через первый порт после его повторного отражения первым и вторым оптическими фильтрующими элементами по меньшей мере два раза,
(c) размещение первого и второго узлов выводов световода в трубке, для того чтобы свет, переданный через первый оптический фильтрующий элемент, входил во второе оптическое волокно через второй порт; и
(d) закрепление первого и второго узлов выводов световода в сочетании с трубкой.
23. Способ по п.22, в котором этап (b) дополнительно содержит
заполнение пространства между первым портом и вторым портом веществом с согласованной отражательной способностью.
24. Способ по п.22 или 23, в котором этап (b) дополнительно содержит
регулировку оптических путей таким образом, чтобы отраженный свет отражался первым и вторым оптическими фильтрующими элементами для вхождения в первое оптическое волокно с максимальной мощностью; и
в котором этап (с) дополнительно содержит
регулировку оптических путей таким образом, чтобы свет, переданный через первый оптический фильтрующий элемент, соединялся со вторым волокном с максимальной эффективностью связи.
25. Способ по п.22, дополнительно содержащий
непосредственное приклеивание или напыление первого оптического фильтрующего элемента на торцевой поверхности первого порта.
26. Способ по п.25, дополнительно содержащий:
непосредственное приклеивание или напыление второго оптического фильтрующего элемента на боковой поверхности первого оптического волокна, примыкающего к первому порту; или
вставку второго оптического фильтрующего элемента в первое оптическое волокно, примыкающее к первому порту.
27. Способ по п.22, дополнительно содержащий
непосредственное приклеивание или напыление первого оптического фильтрующего элемента на торцевой поверхности второго порта.
28. Способ по п.27, дополнительно содержащий
непосредственное приклеивание или напыление второго оптического фильтрующего элемента на торцевой поверхности первого элемента для размещения волокна внешнего по отношению к первому оптическому волокну.
29. Способ по п.27, дополнительно содержащий
непосредственное связывание или размещение второго оптического фильтрующего элемента на торцевой поверхности первого порта.
30. Способ по одному из пп.25-29, дополнительно содержащий
полировку торцевой поверхности или боковой поверхности и покрытие торцевой поверхности или боковой поверхности антиотражающими пленками до приклеивания или наплавки первого или второго оптического фильтрующего элемента.
