專利名稱：級聯(lián)光多路復(fù)用器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明針對把來自光波導(dǎo)的多路準(zhǔn)直光空分成許多單路，每路可送至一個光波導(dǎo)、光探測器等，并且/或者使這些單路對公共光波導(dǎo)或其它目的端復(fù)接成多路的光多路復(fù)用器件。在一些較佳實(shí)施例中，本發(fā)明的光多路復(fù)用器件尤其適合于光纖通信系統(tǒng)的密集通道波分多路復(fù)用系統(tǒng)。
光信號的波分多路復(fù)用技術(shù)正在被廣泛地運(yùn)用于各個領(lǐng)域，尤其是數(shù)據(jù)傳輸和其它電信應(yīng)用。新安裝光纖光纜的成本是增加載波能力的障礙，這個問題可以通過波分復(fù)用得到解決。波分復(fù)用使多路信號可同時用一光纖線路或其它波導(dǎo)載送。目前光纖傳輸媒體的較佳波段包括中心為1.3μm和1.55μm的波段。后一波段更好，其原因在于摻鉺光纖放大器對該波段吸收最少且有商品供應(yīng)。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，有用帶寬約為10至40nm。波分多路復(fù)用可將此帶寬分成許多頻道。理想情況下，例如，作為一種大量提高波導(dǎo)的信號載波容量，如現(xiàn)行光纖傳輸線上的長途電信容量的低的成本方法，通過所謂密集波分多路復(fù)用的技術(shù)，可以把1.55μm波段分割成多個分立通道，如4、8、16，甚至32或更多個通道。國際電話聯(lián)盟(ITU)規(guī)范為1.55μm波段內(nèi)各通道提供的標(biāo)準(zhǔn)中心波長為100GHz間隔(約0.8nm)?？梢圆捎貌ǚ謴?fù)用來提供電話和數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)以及未來越來越多的諸如電視點(diǎn)播和其它正在出現(xiàn)或計(jì)劃的多媒體交互式業(yè)務(wù)。然而，需要對各分立載波波長進(jìn)行多路復(fù)用的技術(shù)和裝置。即必須把各個光纖信號合并在一條公用光纖波導(dǎo)上，然后在光纖光纜的另一端再把它們分離為各路信號。因此，在一條光纖中繼線或其它光信號源上有效地對各路(或波段)進(jìn)行合并然后再分離的能力，對光纖通信和其它領(lǐng)域來說越來越重要。
已經(jīng)采用的這一用途的已知器件有，例如衍射光柵、棱鏡和各種類型的固定或可調(diào)濾光片。光柵和棱鏡通常需要復(fù)雜而笨重的準(zhǔn)直系統(tǒng)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在變化的環(huán)境條件下提供的效率和穩(wěn)定性差。能夠使固定波長的濾光片，如干涉鍍膜層更加穩(wěn)定。在這方面，例如在Scobey等人的第4851095號美國專利中所揭示，采用商業(yè)化的等離子體淀積技術(shù)，如離子輔助電子束蒸發(fā)、離子束濺射以及反應(yīng)磁控管濺射能夠產(chǎn)生諸如氧化鈮(niobia)和二氧化硅的金屬氧化物材料的高性能干涉鍍膜層。這種鍍膜方法能夠產(chǎn)生由疊合的介質(zhì)光鍍膜層形成的干涉腔濾光片，其優(yōu)點(diǎn)是密集和穩(wěn)定、薄膜散射低和吸收小，以及對溫度變化和環(huán)境濕度的靈敏度低。
已知可以把載有多路信號的中繼線光耦合到波分多路復(fù)用器(“WDM”-這里采用這個術(shù)語表示對信號進(jìn)行合并、分離或者二者)的公共端口。在WDM中又把這個WDM公共端口光耦合到其多個通道端口。每個通道端口有對該通道的波段基本透射的干涉濾光片或類似元件。因此，通過各個通道端口，WDM讓具有分配給特定通道的波長的信號傳送到該通道的獨(dú)立波導(dǎo)，并且/或者從該通道的獨(dú)立波導(dǎo)傳送到WDM的通道端口。
較佳地用于各種復(fù)用技術(shù)中的法布里-珀羅型干涉濾光片通常僅對單個波長或波長范圍透射。在一個WDM中，例如在一個共用平行四邊形棱鏡或其它光學(xué)塊上可以一起采用多個濾光片單元。例如，在GB2014752A英國專利申請的多路復(fù)用器件中，把多個光學(xué)濾光片連接在一起，對共用光波導(dǎo)傳輸?shù)牟煌ㄩL的光進(jìn)行分離。至少有兩個透射干涉濾光片相互鄰接附著到透明基底上，每一個能透射不同預(yù)定波長的光而反射其它波長的光。排列濾光片，使光束被每個濾光片部分透射和部分反射，產(chǎn)生鋸齒形的光程。在每個濾光片上減去或增加一個特定波長的光。同樣，在Oki電氣工業(yè)股份有限公司的第85102054.5號歐洲專利申請的多路復(fù)用器件中，推薦了一種所謂的混合式光波分復(fù)接器-分接器，其中在玻璃塊的側(cè)表面上采用多個具有不同透射率的分立干涉濾光片。Kunikani等人的第5005935號美國專利推薦一種少許有些相關(guān)的方法，其中，用于中央電話交換局與遠(yuǎn)端用戶之間雙向光纖通信的波分復(fù)用光傳輸系統(tǒng)采用了多個位置分開的多路復(fù)用器，每個多路復(fù)用器具有施加在平行四邊形棱鏡各個表面上的分立濾光片元件。例如，小Hicks的第4768849號美國專利推薦了另一種從載有多個波段的光信號的主中繼線中抽出選擇波長的方法。該專利表明，每個抽頭采用介質(zhì)反射鏡和透鏡從有多路信號的中繼線中取出(或增加)一路，多個濾光片抽頭可以單獨(dú)使用，也可以組成陣列，以取出一系列的多路信號。
要實(shí)現(xiàn)對更加密集信號多路復(fù)用的目的，存在一定的問題。光束通過WDM(如基于濾光片的WDM)的一個公共端口從中繼線上通過，這里，光通常按照所謂的擴(kuò)展束行走，至少一部分距離將擴(kuò)展或分散，這與行走距離有關(guān)。例如，光在玻璃光學(xué)塊和/或其它WDM元件中行走而不是在波導(dǎo)中行走。對多通道光束在出現(xiàn)不可接受信號劣化之前作為擴(kuò)展束所能行走的距離，存在實(shí)際限制。目前采用鋸齒形擴(kuò)展束光程的4路WDM是有效的，其部分原因在于，相對目前WDM公共端口上通常采用的市場上可提供的準(zhǔn)直器的焦距而言，光通過一個通道端口或另一個通道端口，經(jīng)過準(zhǔn)直并返回到波導(dǎo)之前，擴(kuò)展束行走的距離較短。然而，4路復(fù)用并不滿足對8路復(fù)用系統(tǒng)、16路復(fù)用系統(tǒng)等不斷提高的需求。已經(jīng)證明，對許多應(yīng)用來說，簡單地對目前的WDM器件進(jìn)行擴(kuò)大，使鋸齒形擴(kuò)展束延伸，以依次接觸8或16個干涉濾光片上是不能接受的。發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展束行走較長的距離將引起不希望有的信號劣化。
在研制采用多個對光學(xué)塊平行安裝的光片元件，進(jìn)行4路以上復(fù)用的上述WDM，尤其是采用具有選擇性透射的濾光片元件的擴(kuò)展束WDM中，相關(guān)的問題是難以對數(shù)量較多的濾光片元件進(jìn)行“配套”。通常，制作任何一個給定通道的濾光片，其通帶中心不是精確地在該通道的中心波長上。通過改變擴(kuò)展束在該濾光片元件上的入射角，能夠把濾光片元件的通帶調(diào)節(jié)到更精確地在中心波長上。這可以通過將濾光片相對光束少許傾斜而完成。在這種典型WDM中，多個濾光片元件被并排地一起安裝在WDM光學(xué)塊一個或多個平表面上。改變中繼線光束在公共端口上的入射角，通常是讓光學(xué)塊傾斜，相應(yīng)地改變WDM中擴(kuò)展束在不僅這一個通道端口而是WDM每個通道端口的濾光片上的入射角。因此，僅在各通道濾光片不偏離中心是在相同方向上而且偏離量相對其各自波長子范圍大致相同的條件下，通過使光學(xué)塊傾斜，較精確地對準(zhǔn)給定通道的波長子范圍中心是有效的。
為此，對WDM的濾光片進(jìn)行“配套”。即為給定的WDM收集一組濾光片，所有濾光片具有大致相同的波長偏差，每個濾光片在相同方向上偏離中心并相對其各自的波長子范圍的偏離量大致相同。然后通過使已經(jīng)安裝濾光片的光學(xué)塊傾斜，能夠?qū)M裝的WDM進(jìn)行調(diào)諧。這樣可以對每個通道端口上的波長偏移作大致相同的校正。由于“配套”的濾光片全都具有基本相同的波長偏差，同時作公共波長校正可以讓每個通道端口更精確地位于其波長子范圍的中心。然而，對濾光片進(jìn)行配套是一項(xiàng)進(jìn)行組合的任務(wù)，隨著一套中濾光片數(shù)目的增加，將變得更加復(fù)雜，更加昂貴而且更加費(fèi)時。因此，把4端口WDM擴(kuò)大到8端口WDM，將涉及到收集八個一套濾光片的組裝時間、成本和復(fù)雜性的不希望有的增加。對于16路WDM，問題將變得更糟。因此，避免與系統(tǒng)多路復(fù)用路數(shù)增加相聯(lián)系的增多收集配套濾光片是有利的。
阻撓路數(shù)較多的波分復(fù)用系統(tǒng)的發(fā)展的另一個問題是通道間隔。如上所述，這種系統(tǒng)中采用的波段寬度有限，因此，需要把相鄰?fù)ǖ栏o密地靠在一起。即一個通道的中心波長必須與它兩側(cè)的相鄰?fù)ǖ赖闹行牟ㄩL緊密地靠近。然而，即使高質(zhì)量的干涉濾光片的通帶也是不完善的，從而不僅會讓分配給特定通道的所需波長子范圍通過，而且濾光片還會不可避免地讓少量相鄰波長(即相鄰?fù)ǖ?與該通道所需信號一起通過。在這方面，可以用所謂的優(yōu)值(“FOM”)來檢測濾光片的質(zhì)量。FOM好表明濾光片具有頂部平坦(中心在所需波長上)且側(cè)邊陡峭的波長通帶。目前，F(xiàn)OM為40％便認(rèn)為是好的，表明波長通帶(例如在1dB下測得的)的底寬是波長通帶(例如在20dB下測得)的頂寬的兩倍。FOM較好的濾光片生產(chǎn)成本較高，因此，對于許多應(yīng)用而言是不適合的。在用類似波長寬度把各通道波長子范圍與相鄰各波長子范圍間隔開來的系統(tǒng)中，F(xiàn)OM為40％的單通道干涉濾光片很適合于從多通道光的擴(kuò)展束中提取所需波長子范圍。這種濾光片的通帶通常對大于約一半兩端通道寬度的波長的透射比足夠低。因此，由于這些濾光片是以全通道寬度間隔開來的，這種濾光片對相鄰?fù)ǖ赖牟ㄩL子范圍基本是反射的。在這方面，值得注意的是為了克服FOM問題，提議的各種密集波分復(fù)用方案已經(jīng)自愿犧牲其它有用帶寬。已經(jīng)建議的復(fù)用裝置采用分束器對八路短頻帶與八路長頻帶進(jìn)行多路復(fù)用。即使具有良好的FOM，在這種推薦的裝置中，長頻帶與短頻帶之間的若干通道留下沒有采用。由于兩個相鄰?fù)◣У捻敳繉?八路)，各個通帶的底部也相應(yīng)寬，以致介于它們之間的中間波長的兩個相鄰?fù)◣Ф即嬖诓豢山邮艿母咄干?。因此，?shí)在不能采用中間波長，導(dǎo)致反而要用長頻帶和短頻帶外的不理想的波長。本發(fā)明的目的是提供能夠減少或完全克服上述在現(xiàn)有器件中固有的困難的經(jīng)過改善的光多路復(fù)用器件。對于具有本領(lǐng)域知識和經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員而言，從以下的本發(fā)明公開內(nèi)容和對特定較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述中，會了解本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，提供光多路復(fù)用器件，包括級聯(lián)的WDM，即包括多個與載送多通道波長復(fù)用光的公共中繼線光耦合的WDM。級聯(lián)的WDM對不同通道或波長子范圍進(jìn)行多路復(fù)用。以從中繼線并聯(lián)、串聯(lián)或者二者組合的方式級聯(lián)WDM。每個WDM至少可加入和/分出一些由其它WDM不能處理的通道或波長子范圍。最好用光纖或其它合適的波導(dǎo)把一個WDM的光端口光耦合到第二個WDM的公共端口。兩個WDM的各個光端口通過不同的通道或波長子范圍。這里在描述例如把一個WDM的公共端口光耦合到另一個WDM的光端口，所用術(shù)語“光耦合”是指在它們之間能夠單向或雙向地通過光信號。可以讓諸如準(zhǔn)直器、光波導(dǎo)、具有波長選擇性的濾光片和后置濾光片等光學(xué)元件位于兩個光耦合點(diǎn)之間。按照一些較佳實(shí)施例，光多路復(fù)用器件包括第三波分多路復(fù)用器和把這個第三WDM的公共端口光耦合到第一或第二WDM的光端口的波導(dǎo)。在另一些較佳實(shí)施例中，可采用第四以及任意增加的波分多路復(fù)用器，用波導(dǎo)將其公共端口光耦合到其它一個多路復(fù)用器的光端口。按照這種WDM的級聯(lián)，光多路復(fù)用器件中所采用的多個多路復(fù)用器中，每一個都至少有一些通道端口對不同于器件中其它多路復(fù)用器的至少一些通道端口的通道或波長子范圍是基本透射的。從以下對各種較佳實(shí)施例的討論中將能更全面地了解，級聯(lián)WDM的各通道端口波長子范圍可以重疊。因此，按照這里所揭示的級聯(lián)原理，把第一WDM的所選通道端口光耦合到第二WDM的公共端口。因此，第一WDM所選的這個通道端口通常對包含第二WDM各通道部分或全部波長子范圍的波長子范圍基本透射。從本公開情況應(yīng)當(dāng)明白，按照不同的實(shí)施例，WDM可以按照并行、串行方式、分支方式或這些不同級聯(lián)方式的組合進(jìn)行級聯(lián)。在串行級聯(lián)中，每個級聯(lián)的WDM僅有一個光端口直接被光耦合(即，不通過任何其它中間WDM)到另一個級聯(lián)WDM的公共端口。在分支級聯(lián)中，存在第一WDM，每個級聯(lián)的其它WDM的公共端口直接被光耦合到第一WDM的一個通道端口或一個其它光端口。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，光多路復(fù)用器件包括具有一個公共端口和多個光端口的第一波分多路復(fù)用器。公共端口通常適應(yīng)對傳送或接收通過該公共端口的多路復(fù)用信號的光纖光纜或其它波導(dǎo)進(jìn)行光耦合。多個光端口又被光耦合到公共端口，并包括多個通道端口，每一個對相應(yīng)波長子范圍選擇性透射。通常，每個通道端口的波長子范圍在公共端口所通過的波長范圍之內(nèi)。在許多應(yīng)用中，公共端口無波長選擇性。就是說，不進(jìn)行濾波或者不論如何都對與之光耦合的中繼線或其它波導(dǎo)上載有的所有波長透射。下面將進(jìn)一步討論，可選擇波分多路復(fù)用器的光端口進(jìn)一步包括無波長選擇性的殘留端口。按照這個第一方面公開的光多路復(fù)用器件進(jìn)一步包括實(shí)質(zhì)上具有如上文結(jié)合第一波分多路復(fù)用器所述那樣的一個公共端口和多個光端口的第二波分多路復(fù)用器。用波導(dǎo)將第一波分多路復(fù)用器的一個光端口光耦合到第二波分多路復(fù)用器的公共端口。第一和第二WDM各通道端口的波長子范圍是互不相同的。下面將進(jìn)一步討論，第一波分多路復(fù)用器的光端口能夠?qū)υ摱嗦窂?fù)用器公共端口所通過的第一組通道進(jìn)行多路復(fù)用，而第二WDM的光端口對通過第一WDM一個光端口到第二WDM公共端口的第二組通道進(jìn)行多路復(fù)用。例如，對8路復(fù)用系統(tǒng)，可以用這里所公開的方式將兩個波分多路復(fù)用器光耦合，由此，用第一WDM對8路中的4路進(jìn)行多路復(fù)用，用與第一WDM級聯(lián)的第二WDM對其余4路進(jìn)行多路復(fù)用。
至少這些較佳實(shí)施例具有能夠顯著降低組裝成本和復(fù)雜性的重要好處。最值得注意的是，“配套”濾光片的成本和復(fù)雜性降低。由于級聯(lián)的多個WDM中每一個WDM的通道端口數(shù)目比一個較大WDM所需的數(shù)目少，濾光片元件只需要按較小的配套組收集在一起。即，對本發(fā)明級聯(lián)WDM配置中采用的每一個較小的WDM來說，必須讓較少的濾光片配套在一起。因此，給定的一套濾光片能夠更精確地相互匹配。就是說，在典型WDM組裝操作的成本、時間和復(fù)雜性約束條件內(nèi)，能夠使濾光片按其中心波長偏差更好地匹配，因此，對所有的通道端口，能夠?qū)M裝的WDM作更精確地調(diào)諧。
本發(fā)明的另一個驚人的結(jié)果是，采用本發(fā)明的級聯(lián)WDM，由8、16或更多路的光多路復(fù)用器件能夠?qū)崿F(xiàn)插入損耗的顯著降低。如上所述，插入損耗隨擴(kuò)展光束走過的距離而增大。事實(shí)上，在目前的四端口WDM中，插入損耗迅速增大超過擴(kuò)展光束走過的距離。而在典型擴(kuò)展光束四端口WDM中走過的距離上插入損耗可以僅為例如1dB，如果在這種WDM內(nèi)鋸齒形擴(kuò)展光束光程擴(kuò)展到8路(采用質(zhì)量相當(dāng)?shù)脑?，插入損耗通常增大一倍以上。如果這種WDM擴(kuò)大到16路，這種劣化將顯著增大。在典型的較佳實(shí)施例中，與每一級聯(lián)有關(guān)的插入損耗，即與多路信號從一個WDM傳到下一個WDM有關(guān)的插入損耗可以僅為1/2dB至1dB。因此，通過采用本發(fā)明的級聯(lián)WDM，能夠?qū)崿F(xiàn)插入損耗的整個降低。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明的光多路復(fù)用器件中所采用的一個或多個級聯(lián)WDM采用了通道交錯。更具體地說，在從公共端口起依次限定至少三個光端口的多路復(fù)用器中，第一通道端口對第一波長子范圍是基本透射而對其它波長基本反射。按序接在第一通道端口之后的第二通道端口對第二波長子范圍是基本透射而對其它波長基本反射。按序接在第二通道端口之后的第三通道端口對第三波長子范圍是基本透射，第三波長子范圍介于第一與第二波長子范圍之間。更具體地說，第三波長子范圍介于其中心波長數(shù)值大于第一和第二子范圍中一個而小于另一個之間。因此，不是按序地從多通道光束分出各個通道或波長子范圍。根據(jù)一些更好的實(shí)施例，能夠把采用的交錯模式稱為光端口的復(fù)合交錯，這里，由第一WDM加入和/或分出的一個或多個通道與由同第一WDM級聯(lián)的第二WDM加人和/或分出的其它通道相交錯。此外，有些通道是這樣交錯的第一WDM的一個或多個通道的一個(或多個)波長子范圍介于第二WDM各通道的波長子范圍之間。應(yīng)當(dāng)明白，在這種復(fù)合交錯中交錯通道實(shí)際上可以是多通道波長子范圍，它按序位于光多路復(fù)用器件所處理的一系列通道的一端。從以下對各種較佳實(shí)施例的討論中會看到，通過通道交錯的實(shí)施，尤其是在級聯(lián)的WDM中，能夠獲得一些重要的好處。值得一提的是，例如，能夠降低與后置濾光片有關(guān)的成本、組裝和設(shè)計(jì)復(fù)雜性，以及插入損耗。如果先前已經(jīng)從多路信號光束中取出一個或兩個相鄰波長子范圍，那么，在通道端口不需要采用后置濾光片。此外，在一些較佳實(shí)施例中，通過使一個通道端口的后置濾光片所造成的插入損耗與通過不同通道端口(由于通道交錯不需要后置濾光片)把其它通道級聯(lián)到下一個WDM的有關(guān)插入損耗相匹配，能夠獲得低損耗和信號強(qiáng)度偏差更均勻。
從以下的詳細(xì)討論中將能夠更好地理解這里所公開的光多路復(fù)用器件各個實(shí)施例的附加特征和優(yōu)點(diǎn)。
以下將參考附圖討論本發(fā)明的較佳實(shí)施例，附圖中

圖1是依照本發(fā)明一個較佳實(shí)施例的包括兩級級聯(lián)波分多路復(fù)用器的光多路復(fù)用器件的示意圖。
圖2是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的表明各采用通道交錯的兩級級聯(lián)的波分多路復(fù)用器的光多路復(fù)用器件的示意圖。
圖3是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的光多路復(fù)用器件的示意圖。
圖4是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的示意圖。
圖5是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的示意圖。
圖6是采用四級級聯(lián)的通道交錯WDM的另一較佳實(shí)施例的示意圖。
圖7是采用六級級聯(lián)的WDM的光多路復(fù)用器件的示意圖。
圖8是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的示意圖。
圖9是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的示意圖。
應(yīng)當(dāng)明白，附圖中所示的光多路復(fù)用器件未必按照它們的不同尺寸或是角度關(guān)系按比例制圖。在本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員的能力內(nèi)，從以下的公開內(nèi)容和較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述中，將能夠?yàn)檫@種器件很好地選擇合適的尺寸和角度關(guān)系。
如上所述，光多路復(fù)用器件有許多應(yīng)用，例如應(yīng)用在光纖通信系統(tǒng)中。本設(shè)計(jì)的光多路復(fù)用器件也有其應(yīng)用，例如用在測試設(shè)備等以及實(shí)驗(yàn)室儀器中。為了說明起見，以下詳細(xì)描述的較佳實(shí)施例是采用8路、16路或更多路的多路光纖通信系統(tǒng)用的密集波分多路復(fù)用器件。在這種光纖通信系統(tǒng)中緩解了因光束發(fā)散而導(dǎo)致劣化和損耗以及來自相鄰?fù)ǖ来挀p耗等上文所述的問題。
這里所用的透射一詞意指至少對特定波長范圍或波長子范圍基本透射。這里所用的反射意指至少對特定波長范圍或波長子范圍基本反射。這里所用的殘留光是指穿過WDM殘留端口(即WDM無波長選擇性光端口)的光，例如，在最后一個通道端口的多點(diǎn)光程下行最后一點(diǎn)處從WDM穿過的光。殘留端口可以不通過單通道或多通道光。除非在下文中顯然有另一種意思，通道是指多路復(fù)用光纖通信系統(tǒng)載有的多通道光中的一個特定通道。WDM通道端口通過的波長子范圍可以是單個通道或多個通道。關(guān)于這一點(diǎn)，從本公開內(nèi)容中將會明白，根據(jù)級聯(lián)特征，通道端口可以把多個通道送至另一個WDM。能夠使WDM通道端口的濾光片呈現(xiàn)對包含多通道的波長子范圍透射。如上所示，這里WDM進(jìn)行的多路復(fù)用是指加通道、分通道或是二者。為了簡化說明，這里僅對分接功能作詳細(xì)描述，因?yàn)楸绢I(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員將明白相關(guān)的復(fù)接功能。即，這些技術(shù)人員對于從各個通道復(fù)接光信號的相反情況能夠判別如何采用相同器件。
正如光纖通信工業(yè)中所熟知的那樣，波長復(fù)用系統(tǒng)的每個通道有一個波長子范圍，它是系統(tǒng)所載光的整個波長范圍的一部分。對于采用1.55μm波段的商用系統(tǒng)，各個通道的子范圍的中心通常定在ITU規(guī)范提供的標(biāo)準(zhǔn)中心波長中的一個上。如上所述，ITU規(guī)范以100GHz間隔給出標(biāo)準(zhǔn)中心波長。在任何一個特定的光纖系統(tǒng)中，根據(jù)相鄰?fù)ǖ赖乃x間隔，每個通道的中心波長是偏離其兩旁相鄰?fù)ǖ乐行牟ㄩL一個、兩個或多個100GHz單元。當(dāng)然，第一和最后通道僅有一個相鄰?fù)ǖ馈?
擁有本技術(shù)領(lǐng)域知識和經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員將懂得，不可避免地會出現(xiàn)每個通道到其它通道的一定重疊或串話。如上所述，出現(xiàn)這種情況是因?yàn)閃DM不能從復(fù)用信號中完全分離一個通道。在采用法布里-珀羅型干涉濾光片的WDM中，利用具有較高優(yōu)值(FOM)的濾光片能夠獲得較好的信號隔離。具有較多腔體的濾光片的FOM通常比具有較少腔體的對比濾光片的更高。但是，價(jià)格也更高而引起的插入損耗更大。后置濾光片也能夠改善信號隔離，但是也會增加成本和增大插入損耗?；ム?fù)ǖ赖男盘栒次圩匀惠^大。因此，盡管第三通道與第一通道有一些重疊，但是通常比相鄰的第二與第四通道出現(xiàn)的重疊要小得多。正如現(xiàn)在參考特定較佳實(shí)施例所述那樣，利用級聯(lián)的WDM，尤其是交錯連接的，能夠以降低插入損耗獲得信號隔離的改善。當(dāng)然，可以與這里所公開的級聯(lián)和交錯特征一起使用質(zhì)量較好的濾光片和/或后置濾光片，以獲得相應(yīng)系統(tǒng)性能的進(jìn)一步提高。
已知可提供多種不同的WDM，并適合于這里公開的光多路復(fù)用器件中級聯(lián)WDM使用。根據(jù)一些較佳實(shí)施例，采用的WDM包括裝有法布里-珀羅干涉濾光片的光學(xué)塊和諸如寬帶高反射率反射鏡元件的其它任選反射元件，限定通過光學(xué)塊的多次反射鋸齒形擴(kuò)展光束光程。光學(xué)塊包括一塊固體，如光學(xué)透射玻璃，或者限定安裝濾光片元件的兩個平行相對側(cè)之間的氣隙。在1997年2月14日提交、美國申請?zhí)枮?8/800963、題目為《采用精密光學(xué)塊的多路復(fù)用器件》的共有專利中揭示了后一種光學(xué)塊，這里把該專利引作參考。也能夠采用WDM，其中，把連續(xù)可變?yōu)V光片元件安裝在光學(xué)塊的各分開位置上，形成多次反射的鋸齒形擴(kuò)展光束光程。在Scobey的題目為《光多路復(fù)用器件》的第55583683號美國專利中揭示適合這樣的WDM。對于本領(lǐng)域的專業(yè)人員而言，考慮此公開專利的好處，會了解另一種適合的WDM結(jié)構(gòu)。級聯(lián)WDM中采用的濾光片是光學(xué)工業(yè)中公知的這種較佳為多腔，最好為三腔的介質(zhì)薄膜疊合鍍膜層，如法布里-珀羅濾光片，通常簡稱為腔體濾光片。用一個較厚的腔體層將兩個介質(zhì)薄膜疊合層分開，由它們形成上述光波長的反射器。然后，使這一結(jié)構(gòu)重復(fù)一次或多次，產(chǎn)生的濾光片能夠增強(qiáng)阻擋和提高帶內(nèi)透射平坦度。凈作用是產(chǎn)生一個透射波段內(nèi)的光，而反射波段外的光的窄帶透射濾光片。也可以采用二向色性濾光片。這種濾光片性能的提高為采用光多路復(fù)用器件的光纖通信應(yīng)用提供了商業(yè)上可接受的密集通道波分多路復(fù)用。利用上述的淀積技術(shù)能夠用密集、穩(wěn)定的金屬氧化物膜疊層產(chǎn)生多腔干涉濾光片。在較佳實(shí)施例中，這種濾光片在1550nm具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和超窄的帶寬，可以分開2nm這么小，甚至1nm或更小。在SPIE文集7/1994中給出穩(wěn)定的超窄帶濾光片。在諸如光學(xué)玻璃、石英玻璃等(例如，德國SchottGlaswerke公司提供的BK系列(如BK1、BK3和BK7)、SSK1、WG320和RG1000以及美國康寧公司提供的任何合適Pyrex光學(xué)玻璃)合適光學(xué)基底上能夠產(chǎn)生包括金屬氧化物，如氧化鈮和二氧化硅的高質(zhì)量的干涉濾光片。利用已知的商業(yè)化等離子體淀積技術(shù)，諸如離子輔助電子束蒸發(fā)、離子束濺射以及反應(yīng)磁控管濺射，例如Scobey等人的第4851095號美國專利和Scobey的第5525199號美國專利中所揭示的，這里把這兩項(xiàng)專利的全部公開內(nèi)容引作參考。這種鍍膜方法能夠產(chǎn)生由層疊介質(zhì)光學(xué)鍍膜層形成的干涉腔體濾光片，其優(yōu)點(diǎn)是稠密和穩(wěn)定、薄膜散射和吸收低，以及對溫度變化和環(huán)境濕度靈敏度低。在Pellicori等人的第4957371號美國專利中也揭示了合適的濾光片?？紤]到本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的專業(yè)人員而言，其它的合適濾光片元件等是顯而易見的。
現(xiàn)在參考附圖中所示的較佳實(shí)施例，圖1所示的光多路復(fù)用器件包括第一光學(xué)塊52和第二光學(xué)塊152。適合于載入多路光信號的光波導(dǎo)54(即光纖)與投射準(zhǔn)直光的裝置(如光纖GRIN透鏡準(zhǔn)直器56等)相通。通過光學(xué)塊第一表面12上的公共端口16，準(zhǔn)直器56以較小的角度把經(jīng)高度準(zhǔn)直的光58耦合到光學(xué)塊52中。光學(xué)塊52的第二表面14與第一表面12間隔一定距離并基本平行。因此，光纖54(單模光纖較佳)中所載的多通道光經(jīng)準(zhǔn)直器56準(zhǔn)直而對準(zhǔn)公共端口16，從公共端口穿過光學(xué)塊52，落在第二表面14上的通道端口18。位于通道端口18的濾光片20對準(zhǔn)直光58中所包含的波長子范圍是透射的。具體地說，相應(yīng)于電信系統(tǒng)通道1的光22穿過光學(xué)塊52的通道端口，優(yōu)先進(jìn)入與第一信號通道有關(guān)的準(zhǔn)直器24。后置濾光片20’安裝在通道端口濾光片20與準(zhǔn)直器24之間。任選的后置濾光片20’與濾光片20基本一樣。它提供更大的信號隔離以及一定插入損耗。因此，通過通道端口18的光信號作為通道1的分波信號被傳送到光纖，(最好為單模光纖)26中。位于通道端口18的濾光片20反射該濾光片波段以外的波長。因此，被光學(xué)塊52第二表面14反射的反射光28返回到第一表面12的第二通道端口30。位于通道端口30的干涉濾光片32對與通道端口18處濾光片20波長不同的波長或波長子范圍是透射的。對于密集通道波分復(fù)用應(yīng)用，在第一與第二表面12和14上隔開的各端口之間的波長間隔約為1.6nm或更小較佳。因此，在通道端口30上，對應(yīng)于第二通道的光信號通過濾光片32和后置濾光片32'傳送到準(zhǔn)直器34，由此作為通道2進(jìn)入光纖載體36中。象在第一通道端口18那樣，位于通道端口30的濾光片32反射該位置上非帶內(nèi)的光。因此，在公共端口16第一次進(jìn)入光學(xué)塊52的準(zhǔn)直光58的其余部分38從通道端口30反射到第二表面14的第三通道端口40。位于通道端口40的干涉濾光片41對與濾光片20和32波長不同的波長或波長子范圍也是透射的。因此，濾光片41通過后置濾光片41’把光信號傳送到準(zhǔn)直器43，由此作為通道3進(jìn)入光纖載體45。從通道端口40，非帶內(nèi)的光被反射到第一表面12的第四通道端口42。位于通道端口42的干涉濾光片47對與濾光片20、32和41波長不同的波長或波長子范圍也是透射的。因此，濾光片47通過后置濾光片47’把光信號傳送到準(zhǔn)直器49，由此進(jìn)入通道4的光纖載體49。然后，不在濾光片47帶內(nèi)的光反射到第二表面14的無濾光片的殘留端口44，這里剩余光從光學(xué)塊52出射，穿過準(zhǔn)直器46，然后進(jìn)入光纖載體或其它波導(dǎo)48。因此，由圖可見，反射波長以鋸齒形多點(diǎn)光程穿過WDM52，而且各個通道的光信號通過第一和第二表面12和14上逐次反射取出，直至光到達(dá)殘留端口44為止。
最好每個通道端口上的干涉濾光片對非波段內(nèi)的所有波長是反射的，在一些實(shí)施例中，每個濾光片僅反射在上行通道端口(即多點(diǎn)光程上先遇到的通道端口)未被提取的光信號波長。此外，本領(lǐng)域的專業(yè)人員從本描述中將明白，圖1所示的光多路復(fù)用器件同樣適用于把四路單獨(dú)通道的光信號組合起來。因此，第一和第二表面12和14上的殘留端口44和/或多個通道端口是輸入口，公共端口16是中繼線54的輸出口。那么，鋸齒形擴(kuò)展光束至少部分地是從光學(xué)塊52的底部(按圖1所示)到頂部下行進(jìn)行。
第二光學(xué)塊152的公共端口116與殘留端口44直接光耦合。光纖48載入殘留端口44的殘留光，它把光送入第二光學(xué)塊152的準(zhǔn)直器156。經(jīng)過準(zhǔn)直的光158從公共端口116進(jìn)入第二光學(xué)塊152。第二光學(xué)塊152以類似光學(xué)塊52的方式工作，沿多點(diǎn)擴(kuò)展光束光程傳遞準(zhǔn)直光158。通道端口118有濾光片120和后置濾光片120’，它把光信號通過準(zhǔn)直器124傳送到通道5的光纖126。反射光128落在通道端口130上，這里，濾光片132和后置濾光片132’把所選波長子范圍通過準(zhǔn)直器124傳送到通道6的光纖136。反射光138落在通道端口140上，這里，濾光片141和后置濾光片141’通過準(zhǔn)直器143把該反射光部分傳送到通道7的光纖145。通道端口140上的反射光由通道端口142上的濾光片147和后置濾光片147’通過準(zhǔn)直器149部分地傳送到通道8的光纖151。剩余的光，如果有的話，在通道端口142被反射，通過無濾波(因此無波長選擇)的殘留端口144和準(zhǔn)直器146到光纖148。
應(yīng)當(dāng)明白，在本發(fā)明的任何光多路復(fù)用器件中，通道端口的數(shù)目是可變的，例如，從2到4、到8甚至更多。然而，通過構(gòu)造這樣一個4端口WDM的光多路復(fù)用器件，能夠獲得顯著的好處。在光多路復(fù)用器件中，光束的發(fā)散度隨光束沿多點(diǎn)光程的傳播而增大。在級聯(lián)WDM的第一級的殘留端口放置一個準(zhǔn)直器，對光進(jìn)行再次準(zhǔn)直，把這樣兩個WDM級聯(lián)起來，其光束發(fā)散損耗要與對照的單個8端WDM的損耗小。采用這里公開的級聯(lián)WDM的光多路復(fù)用器件所實(shí)現(xiàn)的顯著好處在于，一個WDM與另一個級聯(lián)連接所引起的信號劣化，即插入損耗通常僅為采用目前市場提供的光學(xué)元件的約1/2dB至1dB，比擴(kuò)大到8或16個通道端口的擴(kuò)展光束WDM中出現(xiàn)的信號劣化小。當(dāng)將三級或四級級聯(lián)WDM與對照的擴(kuò)大到16個通道端口的單個WDM比較時，好處則更大。
本領(lǐng)域的專業(yè)人員將會發(fā)覺，圖1所示的光多路復(fù)用器件能夠提供更有效和更緊湊的合波和分波功能。光學(xué)塊可以達(dá)到寬例如14.5mm、高5.5mm。每個表面12和14上的光端口的線間隔可以為例如3.0mm，光學(xué)塊的整個線尺寸約為21.6mm。通常，在這里所討論的這種器件中，為了降低與偏振有關(guān)的效應(yīng)，光通過公共端口16的入射角或斜角(測量光學(xué)塊外部光的角度，零度為光學(xué)塊表面的法向)最好應(yīng)較小。因?yàn)樾∪肷浣鞘构鈱W(xué)塊中多次反射點(diǎn)間隔更緊密，從而光程更短，所以還減小準(zhǔn)直光發(fā)散度對濾光片性能的不利影響。通常，入射角小于30度，4至15度較好，6至10度更好，最好是約8度。
下表A給出依照圖1所示較佳實(shí)施例的光多路復(fù)用器件的典型技術(shù)指標(biāo)。
表A通道數(shù)目8通道中心波長ITU規(guī)范(192.1THz基準(zhǔn))通道間隔200GHz通道帶寬80GHz最大插入損耗＜4dB帶內(nèi)插入損耗偏差＜1dB隔離＜-25dB背反射 ＜-45dB在表A中，“最大插入損耗”是器件中任何通道所允許的最大插入損耗，“波段內(nèi)插入損耗偏差”是器件中任何一個通道所經(jīng)歷的插入損耗與其它任一通道所經(jīng)歷的損耗之間允許的最大差值。
圖2示出另一個較佳實(shí)施例。在第二表面14上可配備單一的連續(xù)可變厚度多腔干涉濾光片21，為通道端口18和40提供濾光。濾光片21最好是連續(xù)線性可變?yōu)V光片。位于通道端口18的濾光片21對準(zhǔn)直光58中所包含的波長子范圍是透射的。光束22又作為通道1進(jìn)入準(zhǔn)直器24和單模光纖26中。位于通道端口18的濾光片21對不在該位置濾光片帶內(nèi)的波長是反射的。被位于第一通道端口18的連續(xù)濾光片21反射的光束28落在第一表面12的寬帶高反射鏡33上，這里，反射鏡把所有波長作為剩余光反射到第二表面14的通道端口40。在通道端口40，連續(xù)可變厚度多腔干涉濾光片21對不同于通道端口18的波長或波長子范圍是透射的，因此，把通道2傳送到準(zhǔn)直器43和光纖45。此外，濾光片21把非帶內(nèi)的波長反射到第一表面12的反射鏡33上，它又把所有波長的光反射到第二表面14的殘留端口44。在Seobey的第5583683號美國專利中對上述的連續(xù)可變厚度濾光片作了較為全面的描述，這里將該專利引作參考。應(yīng)當(dāng)明白，多通道端口可以包括干涉濾光片與反射鏡元件的任何組合，每個濾光片和反射鏡位于多點(diǎn)光程上，使通過光多路復(fù)用器件的準(zhǔn)直光級聯(lián)起來。在殘留端口44可以任選地放置一個端蓋(未示出)，以阻止任何光束從該端口傳出光學(xué)塊。另一方面，可以在任何一個通道端口上設(shè)置端蓋，最好是可卸的，以便在該處通過增加濾光片、反射鏡或其它元件進(jìn)一步提供延伸。
從以上對圖1和2較佳實(shí)施例的描述中將看到幾個優(yōu)點(diǎn)。對于圖1的實(shí)施例，可以看到，光多路復(fù)用器件中所采用的兩個級聯(lián)WDM，結(jié)構(gòu)基本相同，因此，降低了光多路復(fù)用器件的成本和復(fù)雜性。當(dāng)然，兩個級聯(lián)的WDM通常采用不同的濾光片元件，從而讓對應(yīng)不同通道的不同波長子范圍通過。另一方面，在一些較佳實(shí)施例(特別是采用交錯的這些實(shí)施例，上面已經(jīng)作了揭示，下面將作進(jìn)一步討論)，有可能采用相同的WDM，簡單地使每個WDM在相對光束穿過其公共端口方向的不同角度下傾斜。這導(dǎo)致光束在一個WDM的通道端口上的入射角不同于在另一個WDM的通道端口上的入射角，因此，產(chǎn)生對應(yīng)于系統(tǒng)多路復(fù)用各通道的不同通帶。同樣，在圖2所示的實(shí)施例中，第二WDM可以與第一WDM基本相同。這個第二WDM不是采用圖所示的各自獨(dú)立的濾光片元件，而是象第一WDM中那樣采用連續(xù)濾光片。在這種情況下，通過上面剛談到的不同傾斜，或者通過采用具有不同光透射特性的連續(xù)濾光片元件，或者通過采用基本相同的連續(xù)濾光片，簡單地將它們安裝在光學(xué)塊的位置上移位，從而使濾光片出現(xiàn)在第二WDM上通道端口位置不同于出現(xiàn)在第一WDM的位置，可以使第二WDM通道端口的通帶不同于第一WDM相應(yīng)位置通道端口的通帶。應(yīng)當(dāng)看到，在圖1和2所示的較佳實(shí)施例中，通過采用四端口WDM還有一個好處。具體地說，每個WDM僅需要六個準(zhǔn)直器。因此，六個準(zhǔn)直器為四路復(fù)用服務(wù)，于是，對八路復(fù)用，總共需要12個準(zhǔn)直器。
在圖3所示的另一較佳實(shí)施例中，兩個級聯(lián)的WDM各采用了通道交錯的附加特征。具體地說，WDM59限定光學(xué)塊61中的光程60。光纖通信系統(tǒng)的中繼線62上所載的對應(yīng)通道1至8的波分多路復(fù)用信號穿過公共端口63到達(dá)按序排在第一的通道端口64。應(yīng)當(dāng)明白，如本公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求書中所采用的那樣，一系列通道的波長大小是對應(yīng)于通道編號逐步增大和減小的。因此，在本發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)際工作系統(tǒng)雖然可以把任何通道編號很好地分配給任何波長子范圍，但是，為簡單和清楚起見，這里對本發(fā)明交錯特征的描述采用這樣的約定，即對應(yīng)通道2的信號的波長大于對應(yīng)通道1的信號的波長；對應(yīng)通道3的信號的波長大于對應(yīng)通道2的信號的波長；等等(當(dāng)然，另一方面可以方便地按倒序?qū)νǖ佬蛱柗峙洳ㄩL序數(shù)列)?，F(xiàn)在會較全面地理解，交錯并不取決于實(shí)際分配給任一給定通道的通道編號，而是取決于對多路信號相鄰交錯波長子范圍進(jìn)行復(fù)用的順序。
再參考圖3的實(shí)施例，可以看到，通道端口64讓對應(yīng)于通道2的信號通過。沿光程60按序接在通道端口64之后的通道端口65讓對應(yīng)于通道4的信號通過。通道端口66接在通道端口65之后，它讓對應(yīng)于通道1的信號通過。然后，通道端口67接在通道端口66之后，它讓對應(yīng)于通道3的信號通過。在此之后，殘留光穿過未加濾光片的光端口68進(jìn)入準(zhǔn)直器69。光纖波導(dǎo)70將殘留信號從準(zhǔn)直器69傳輸?shù)綔?zhǔn)直器71和第二WDM74的公共端口72。在光學(xué)塊76內(nèi)的光程75是與光學(xué)塊61內(nèi)的光程基本相同的多點(diǎn)鋸齒形擴(kuò)展光束光程。通道端口77讓對應(yīng)于通道5的信號通過。通道端口78接在通道端口77之后，它讓對應(yīng)于通道7的信號通過。通道端口79接在通道端口78之后，它讓對應(yīng)于通道6的信號通過。通道端口80接在通道端口79之后，它讓對應(yīng)于通道8的信號通過。在此之后，殘存光都穿過光端口81。在第一波分多路復(fù)用器59中實(shí)現(xiàn)了通道交錯。通道1是僅有一個通道(具體是通道2)與之相鄰的端通道，它在通道2之后取出。同樣，通道3是兩個相鄰?fù)ǖ?即通道2和4)已經(jīng)被取走后而取出的。值得注意的是，通道端口64和65分別采用后置濾光片82和83，而通道端口66和67未采用后置濾光片。
由于在通道端口66、67不用后置濾光片實(shí)現(xiàn)適當(dāng)信號分離，可以刪除其后置濾光片。根據(jù)以上討論的原則，由于相鄰波長已經(jīng)被排在前面的通道端口基本取走，在所選通道端口不需要用后置濾光片就能實(shí)現(xiàn)良好的信號隔離。例如，因?yàn)樵谕ǖ蓝丝?4已經(jīng)從通道端口66前的擴(kuò)展光束中足夠地地取走通道2的波長子范圍，在通道端口66(讓通道1通過)不需要用后置濾光片來排除對應(yīng)于通道2的信號。盡管在通道66口這一點(diǎn)上通道3仍保留在擴(kuò)展光束中，但因?yàn)橥ǖ?的波長子范圍遠(yuǎn)離通道1的波長子范圍(即不相鄰的)，在通道端口66不需要用后置濾光片去除(即排除)通道3的信號。因此，通過僅采用單個高質(zhì)量的濾光片，最好為多腔(例如，3-5個腔體)法布里-珀羅干涉濾光片，即使不采用后置濾光片，通道端口66也會適當(dāng)排除通道3的信號。同樣，由于相鄰?fù)ǖ?和4已經(jīng)被取出，通道端口67(讓通道3通過)不需要后置濾光片。盡管在這一點(diǎn)上，對應(yīng)于通道5的信號仍保留在光束中，但是通道5的波長子范圍充分遠(yuǎn)離通道3的波長子范圍。因此，已經(jīng)先取走所有的相鄰?fù)ǖ?即與端通道相鄰的一個通道或與非端通道相鄰的兩個通道)，則不用后置濾光片能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良的信號隔離。因此，對這里公開的光多路復(fù)用器件較佳實(shí)施例所復(fù)用的許多通道采用交錯，可以免去后置濾光片帶來的費(fèi)用和插入損耗。通過減少所需后置濾光片數(shù)目，能夠顯著地降低元件成本、組裝成本以及復(fù)雜性。
可以看到，圖3所示的第二波分多路復(fù)用器74僅有通道端口77和78采用后置濾光片。這里，在按序排在第一的通道端口77上還未從信號中取出對應(yīng)于通道6的相鄰波長子范圍，所以該通道端口采用后置濾光片。由于相鄰的通道8還未被取出，下一個通道端口78采用后置濾光片，在這個通道端口上從光束中分出通道7。通道端口79和80未采用后置濾光片，其原因在于這兩種情況下與所需波長子范圍相鄰的波長子范圍已經(jīng)被取出。因此，再次獲得成本和復(fù)雜性的顯著降低。
在圖4所示的較佳實(shí)施例中，示出了另一種通道交錯的布局。將圖3所示實(shí)施例中所采用的標(biāo)號用到圖4所示實(shí)施例的相應(yīng)元件。通過改變第一和第二波分多路復(fù)用器59和74各個通道端口所通過的波長子范圍，由第一WDM59以通道交錯方式取出通道5至8，由第二WDM74以通道交錯方式取出通道1至4?？梢钥吹?，象圖3所示實(shí)施例那樣，在這個另一種通道布局中，通道交錯同樣減少后置濾光片的使用。于是，能夠獲得相當(dāng)?shù)某杀竞蛷?fù)雜性降低。
圖5示出本發(fā)明光多路復(fù)用器件的另一較佳實(shí)施例?？梢园堰@個實(shí)施例稱作“引出級聯(lián)”布局。其特征在于，第一級的WDM85的通道端口84讓涉及多個通道(在圖所示的特定實(shí)施例中具體指通道5至8)的波長子范圍通過，通道端口84按序接在通道端口86之后，通道端口86讓較窄的波長子范圍(例如，圖示本實(shí)施例的一個通道4)通過。根據(jù)這里所揭示的一些實(shí)施例，引出級聯(lián)布局一般在引出一個通道之后立即取出一波長子范圍(可以將其稱作“端范圍”)或者在引出位于端范圍與中繼線信號的其余多個通道之間的其他波長子范圍之后立即取出端范圍。在較佳實(shí)施例中，在WDM的第一通道端口引出按序排在下一個的通道之后，在第二通道端口取出涉及一個波長子范圍的多通道信號，該波長子范圍包括一個端通道和按序接在該端通道后的一個或多個通道。根據(jù)以上討論的原則，通道端口86采用后置濾光片，而通道端口84不需要后置濾光片。通道端口84所通過的多通道波長子范圍不具有與通道8相鄰的波長子范圍(因?yàn)橄到y(tǒng)是8路多路復(fù)用系統(tǒng))，而且其低端在通道5沒有相鄰的通道(因?yàn)橐呀?jīng)先取出通道4)。通道端口88接在通道端口84之后，它分出一個通道，具體指通道2。因?yàn)閺拇┻^WDM85的光束中還未分出相鄰?fù)ǖ?，通道端口88采用后置濾光片89。由于兩個相鄰?fù)ǖ?通道2和4)已經(jīng)先取出，通道端口90不采用后置濾光片。同樣，因?yàn)橄噜復(fù)ǖ?已經(jīng)先取出，通道端口91不采用后置濾光片來取出通道1。通道1是端通道，即在采用圖5引出級聯(lián)光多路復(fù)用器件的8通道系統(tǒng)所處理的波長范圍的一端出現(xiàn)，在與通道2相對的一側(cè)不存在與通道1相鄰的通道。波導(dǎo)92把通道端口84通過的多路信號傳輸?shù)降诙壜?lián)WDM94的公共端口93。WDM94以所示的通道交錯方式對通道5至8進(jìn)行多路復(fù)用。具體地說，采用后置濾光片96在通道端口95首先取出通道5(還未從多通道信號取出其相鄰?fù)ǖ?)。在通道端口97用后置濾光片98取出通道7(其相鄰?fù)ǖ?和8還保留在多通道信號中)。從通道端口99取出通道8，通道端口99不采用后置濾光片，其相鄰?fù)ǖ?前面已經(jīng)被取出。如上所述，本系統(tǒng)是8通道系統(tǒng)，在與通道7相對的一側(cè)不存在與通道8相鄰的通道。最后，在通道端口100取出通道6。這里，因?yàn)榕c通道6相鄰的通道在前面已經(jīng)被取出，也不采用后置濾光片。
圖1至5所示的實(shí)施例中，光多路復(fù)用器件各采用了一對級聯(lián)在一起的WDM，有些采用通道交錯，有些沒有采用通道交錯對諸如8路光纖通信系統(tǒng)的8通道系統(tǒng)進(jìn)行多路復(fù)用。圖6所示的光多路復(fù)用器件是針對16通道系統(tǒng)的。采用四個以分支級聯(lián)布局的WDM，這里三個WDM104-106與另一個WDM107并聯(lián)連接，該WDM107又與載有16路復(fù)用信號的光纖或其它波導(dǎo)中繼線108相連接。圖6所示的光多路復(fù)用器件很適合于光纖通信系統(tǒng)的密集波分多路復(fù)用。當(dāng)然，將會明白，在中繼線108的一個位置和多個其它位置上采用與圖6所示相當(dāng)?shù)牧硪环N光多路復(fù)用器件將是有利的?？梢钥吹剑瑘D6的光多路復(fù)用器件采用上面結(jié)合其它實(shí)施例討論的幾個特性。具體說，四個WDM都采用了交錯，從而只有在所選的通道端口采用后置濾光片，其它通道端口不采用后置濾光片。雖然，從本發(fā)明公開的內(nèi)容，尤其是上面對圖4采用綜合交錯的實(shí)施例的討論中，在圖6所示的16通道器件中也能夠采用這個特性，對于本領(lǐng)域的專業(yè)人員而言，這是顯而易見的，但是，在圖6的實(shí)施例中沒有采用綜合交錯。還可以看到，WDM107采用了以上結(jié)合與圖5討論的引出級聯(lián)特性。具體地說，通道端口103讓多通道端范圍通過，通道端口103按序接在通道端口109之后，從該通道端口109取出單一相鄰?fù)ǖ?即通道6)。(可以看到，通道端口102出現(xiàn)在通道端口109與103之間)。還要注意的是，通過WDM105公共端口110的多路信號來自WDM107的光端口111，該光端口111是殘留端口。即，光端口111是無波長選擇性的光端口?？梢钥闯?，在WDM106中位于光程115末端的光端口113是沒有給它分配通道的無波長選擇性殘留端口。將會認(rèn)識到，在這個端口上圖6所示的光多路復(fù)用器件能夠?qū)Ω郊油ǖ肋M(jìn)行處理。聯(lián)系WDM107還要注意的是，由于分別利用單通道窄帶濾光片能夠從多路復(fù)用信號中提取通道6和11，可實(shí)現(xiàn)通道6和11的引出，而不會使相鄰?fù)ǖ佬盘柈a(chǎn)生不可接受的劣化。采用優(yōu)值至少約為40％的濾光片來取出一通道，將獲得所需通道的良好信號隔離，具有對相鄰?fù)ǖ劳干浔鹊偷膬?yōu)點(diǎn)。同樣，雖然WDM107的其它三個光端口讓多通道波長子范圍通過，但由于與這些多通道波長子范圍相鄰的通道已經(jīng)先取出，這些相鄰?fù)ǖ啦粫踊?br> 圖7所示的光多路復(fù)用器件采用按照以上結(jié)合圖1所示實(shí)施例的描述而構(gòu)造的WDM52。然而，在圖7所示的實(shí)施例中，WDM52的每個光端口把多路信號傳送到另一個WDM。因此，光端口30經(jīng)光纖線201把多路信號傳送到WDM206的公共端口。同樣，WDM52的通道端口42經(jīng)光纖線202把多路信號傳送到WDM207的公共端口；通道端口18經(jīng)光纖線205把多路信號傳送到WDM210；通道端口40經(jīng)光纖線204把多路信號傳送到WDM209；最后，光端口44經(jīng)光纖線203把多路信號傳送到WDM208，光端口44是無波長選擇性的殘留端口。因此，WDM52的每個光端口把多路信號傳送到一組并行的與WDM52光耦合的WDM中的一個。每個并行級聯(lián)的WDM具有多個包括多個通道端口的光端口。并行級聯(lián)的WDM的每個光端口又可以讓單個通道或者包括多個通道的波長子范圍通過。將會看到，在后一種情況下，第三、甚至第四或下一層WDM可與圖7所示的這些WDM級聯(lián)在一起，以獲得更多通道數(shù)目的多路復(fù)用。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光多路復(fù)用器件250。可以看出，光多路復(fù)用器件250被安裝在外殼252限定的密封空間251內(nèi)。密封空間251最好被外殼252所密封。光多路復(fù)用器件包括具有公共端口255的第一WDM254和具有公共端口257的第二WDM256。兩個WDM的公共端口與紅/藍(lán)分束器258并聯(lián)連接。分束器258具有公共端口259，接收來自光纖通信系統(tǒng)或采用波分多路復(fù)用信號的其它光學(xué)系統(tǒng)的中繼線260的多通道擴(kuò)展光束光信號。更具體地說，可以看出，中繼線260通過外殼252的壁延伸到準(zhǔn)直器262，準(zhǔn)直器262以適合于在分束器258的光學(xué)塊264中建立多次反射鋸齒形光程的角度把信號作為擴(kuò)展束投射到分束器258中。按照圖8所示較佳實(shí)施例的一個重要方面，分束器258的按序排在第一的通道端口266分出一個中間通道，即介于多路復(fù)用信號其余“紅”與“藍(lán)”位置之間的波長子范圍。在圖8所示的示范實(shí)施例中，在第一通道端口266提取通道8，然后，沿?cái)U(kuò)展光束光程在下一“反射”點(diǎn)，即通道端口272提取通道1至7。然后，在任選的未加濾光片的光端口274讓其余的信號通過。通道端口266上在擴(kuò)展光束中存在相鄰?fù)ǖ?和9，所以在該點(diǎn)采用光學(xué)濾光片276和后置濾光片278。然后，通過諸如光纖線的波導(dǎo)280把提取的對應(yīng)于通道8的信號饋送到穿過外殼252壁的接入口282。由于相鄰?fù)ǖ?在通道端口272之前已經(jīng)被分出，通道端口272僅采用一個濾光片284。載有通道1至7的多路信號經(jīng)波導(dǎo)286傳送到第一WDM254的公共端口255。同樣，包括通道9至16的多路復(fù)用信號經(jīng)波導(dǎo)288傳送到第二WDM256的公共端口257。通過外殼252外壁中的相應(yīng)接入口，由相應(yīng)波導(dǎo)，最好是光纖線，載入被兩個WDM多路復(fù)用的各路信號。盡管在圖8所示的特定實(shí)施例中未采用，但是本領(lǐng)域的專業(yè)人員根據(jù)以上在其它實(shí)施例中公開的內(nèi)容將會看到，在圖8所示光多路復(fù)用器件中第一和第二WDM采用通道交錯是有利的。
圖9示出另一實(shí)施例的光多路復(fù)用器件。圖9所示的光多路復(fù)用器件包括安裝在外殼303中的第一WDM301。由無源耦合器305使第二WDM302與WDM301并行級聯(lián)。圖中可見，第二WDM302被安裝在單獨(dú)外殼304中。無源耦合器305與采用密集波分多路復(fù)用的光纖通信系統(tǒng)的多路中繼線307光耦合。來自中繼線307的信號被無源耦合器305分束。具體地說，波導(dǎo)308以部分強(qiáng)度把全部8路信號傳送到WDM301的公共端口309，而波導(dǎo)310以部分強(qiáng)度把全部8個通道信號傳送到WDM302的公共端口311。較佳地，無源耦合器305、波導(dǎo)308和310、以及分別包括WDM301和302及其相關(guān)部件的外殼303和304全部封裝在外殼315限定的密封空間314中。由圖可見，提供的接入口用于將中繼線307饋送到無源耦合器305，并把與WDM301和302各通道(或多通道波長子范圍)有關(guān)的信號傳輸?shù)酵鈿?03和304之外，然后再到外殼315之外。
從市場上可以提供各種適用的無源耦合器，對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員而言，根據(jù)本發(fā)明公開內(nèi)容中是顯然的。例如，可以采用3dB耦合器，對兩個WDM之間的信號強(qiáng)度均等分解。也可以采用其它無源耦合器非均等地分解信號強(qiáng)度，例如60/40、70/30等。也可以采用多層的無源耦合器，能夠獲得分為三路、四路或更多路的信號。最好在所有這些不同排列中，把一個或多個無源耦合器及其WDM安裝在與圖9實(shí)施例外殼315相對應(yīng)的外殼限定的密封空間中。在特定的較佳實(shí)施例中，將外層外殼315密封，或更好是內(nèi)層外殼303和304或者二者密封，例如氣密。
從以上討論中，在不偏離本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍和精神的前提下，顯然能夠?qū)@里詳細(xì)描述的光多路復(fù)用器件進(jìn)行各種增加和改進(jìn)。以下所附的權(quán)利要求書試圖覆蓋所有這些改進(jìn)和增加內(nèi)容。
權(quán)利要求
1．一種光多路復(fù)用器件，其特征在于它包括具有一個第一公共端口和多個第一光端口的第一波分多路復(fù)用器(WDM)，所述多個第一光端口至少包括多個第一WDM通道端口，所述每個WDM通道端口對相應(yīng)波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的，所述第一公共端口與所述多個第一光端口光耦合并對所述多個第一WDM通道端口的各個相應(yīng)波長子范圍是基本透射的；具有一個第二公共端口和多個第二光端口的第二波分多路復(fù)用器，所述多個第二光端口至少包括多個第二WDM通道端口，所述每個WDM通道端口對相應(yīng)波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的，所述第二公共端口與所述多個第二光端口光耦合，所述各第一WDM通道端口與每所述各第二WDM通道端口的波長子范圍是互不相同的；將所述第一波分多路復(fù)用器的一個光端口光耦合到所述第二波分多路復(fù)用器的公共端口的波導(dǎo)，所述第一與第二WDM通道端口的各個波長子范圍是互不相同的。
2．如權(quán)利要求1所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于至少所述第一波分多路復(fù)用器包括一個限定光程的光學(xué)塊，所述第一WDM通道端口中至少有兩個通道端口各自包括一個對相應(yīng)波長子范圍基本透射而對其它波長反射的濾光片元件。
3．如權(quán)利要求2所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第二波分多路復(fù)用器包括一個限定光程的光學(xué)塊，所述第二WDM通道端口中至少有兩個通道端口各自包括一個對相應(yīng)波長子范圍基本透射而對其它波長反射的濾光片元件。
4．如權(quán)利要求3所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述多個第一光端口進(jìn)一步包括一個無波長選擇性的殘留端口。
5．如權(quán)利要求2所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述的濾光片元件是多腔法布里-珀羅干涉濾光片。
6．如權(quán)利要求1所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一和第二波分多路復(fù)用器各包括一個限定多次反射鋸齒形擴(kuò)展光束光程的光學(xué)塊，所述第一WDM通道端口中至少有兩個通道端口和所述第二WDM通道端口中至少有兩個通道端口各包括一個對相應(yīng)波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的多腔法布里-珀羅干涉濾光片元件，以建立所述擴(kuò)展光束光程的各個反射點(diǎn)，所述多個第一光端口進(jìn)一步包括一個無波長選擇性的殘留端口。
7．如權(quán)利要求6所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述波導(dǎo)把所述第一波分多路復(fù)用器的殘留端口光耦合到所述第二公共端口。
8．如權(quán)利要求7所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于進(jìn)一步包括一個在所述光學(xué)塊外側(cè)對穿過殘留端口和波導(dǎo)之間傳送的光進(jìn)行準(zhǔn)直的準(zhǔn)直器。
9．如權(quán)利要求1所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述波導(dǎo)把所述第一波分多路復(fù)用器的第一WDM通道端口中的一個光耦合到所述第二公共端口，所述各個第二WDM通道端口的波長子范圍在該第一WDM通道端口中所選通道口的波長子范圍內(nèi)。
10．如權(quán)利要求1所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于進(jìn)一步包括具有一個第三公共端口和多個第三光端口的第三波分多路復(fù)用器，所述多個第三光端口至少包括多個第三WDM通道端口，各個WDM通道端口對不同于第一和第二WDM通道端口各波長子范圍且互不相同的相應(yīng)波長子范圍是基本透射的；把所述第三波分多路復(fù)用器的第三公共端口光耦合到所述第一光端口或第二光端口中一個的第二波導(dǎo)。
11．如權(quán)利要求10所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于(a)所述波導(dǎo)把第一WDM通道端口中所選一個通道口光耦合到所述第二公共端口，所述各個第二WDM通道端口的波長子范圍在該第一WDM通道端口中所選通道口的波長子范圍內(nèi)；(b)所述第二波導(dǎo)把第一WDM通道端口中所選第二個通道口光耦合到所述第三公共端口，所述各個第三WDM通道端口的波長子范圍在該第一WDM通道端口中所選第二個通道口的波長子范圍內(nèi)。
12．如權(quán)利要求10所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于(a)所述波導(dǎo)把第一WDM通道端口中所選一個通道口光耦合到所述第二公共端口，所述各個第二WDM通道端口的波長子范圍在該第一WDM通道端口中所選通道口的波長子范圍內(nèi)；(b)所述第二波導(dǎo)把所述第三公共端口光耦合到第一波分多路復(fù)用器的無波長選擇性殘留端口。
13．如權(quán)利要求10所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波導(dǎo)把多個第一光端口中所選一個光端口光耦合到所述第二波分多路復(fù)用器的公共端口；所述第二波導(dǎo)把多個第二光端口中所選一個光端口光耦合到所述第三波分多路復(fù)用器的公共端口。
14．如權(quán)利要求13所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于(a)所述多個第一光端口中所選一個光端口是指所述第一通道端口中所選一個通道口，所述各個第二WDM通道端口的波長子范圍在該所述第一通道端口中所選通道口的波長子范圍內(nèi)，(b)所述多個第二光端口中所選一個光端口是指所述第二通道端口中所選一個通道口，所述各個第三WDM通道端口的波長子范圍在該所述第二通道端口中所選通道口的波長子范圍內(nèi)。
15．如權(quán)利要求13所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述多個第一光端口中所選一個光端口或所述多個第二光端口中所選一個光端口是無波長選擇性的透射殘留端口。
16．如權(quán)利要求10所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于進(jìn)一步包括具有一個第四公共端口和多個第四光端口的第四波分多路復(fù)用器，所述多個第四光端口至少包括多個第四WDM通道端口，所述各個WDM通道端口對不同于第一、第二和第三WDM通道端口各波長子范圍且互不相同的相應(yīng)波長子范圍是基本透射的；把所述第四波分多路復(fù)用器的第四公共端口光耦合到所述第一光端口、第二光端口或第三光端口中一個的第三波導(dǎo)。
17．如權(quán)利要求16所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于(a)所述波導(dǎo)把第一WDM通道端口中所選一個通道口光耦合到所述第二波分多路復(fù)用器的公共端口，所述各個第二WDM通道端口的波長子范圍在該第一WDM通道端口中所選通道口的波長子范圍內(nèi)；(b)所述第二波導(dǎo)把第一WDM通道端口中所選第二個通道口光耦合到所述第三波分多路復(fù)用器的公共端口，所述各個第三WDM通道端口的波長子范圍在該第一WDM通道端口中所選第二個通道口的波長子范圍內(nèi)；(c)所述第三波導(dǎo)把第一WDM通道端口中所選第三個通道口光耦合到所述第四波分多路復(fù)用器的公共端口，所述各個第四WDM通道端口的波長子范圍在該第一WDM通道端口中所選第三個通道口的波長子范圍內(nèi)。
18．如權(quán)利要求16所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述多個第一光端口中所選一個光端口和所述多個第二光端口中所選一個光端口各為無波長選擇性的透射殘留端口。
19．如權(quán)利要求16所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于(a)所述波導(dǎo)把第一WDM通道端口中所選一個通道口光耦合到所述第二公共端口，所述各個第二WDM通道端口的波長子范圍在該第一WDM通道端口中所選通道口的波長子范圍內(nèi)；(b)所述第二波導(dǎo)把第一WDM通道端口中所選第二個通道口光耦合到所述第三公共端口，所述各個第三WDM通道端口的波長子范圍在該第一WDM通道端口中所選第二個通道口的波長子范圍內(nèi)；(c)所述第三波導(dǎo)把所述第四公共端口光耦合到第一波分多路復(fù)用器的無波長選擇性的殘留端口。
20．如權(quán)利要求16所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于(a)所述波導(dǎo)把所述多個第一光端口中所選一個光端口光耦合到所述第二公共端口；(b)所述第二波導(dǎo)把所述多個第一光端口中所選第二個光端口光耦合到所述第三公共端口；(c)所述第三波導(dǎo)把所述多個第二光端口中所選一個光端口光耦合到所述第四公共端口。
21．如權(quán)利要求20所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述波導(dǎo)和所述第二波導(dǎo)分別把所述第一WDM通道端口中各個通道口光耦合到所述第二公共端口和第三公共端口。
22．如權(quán)利要求21所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第三波導(dǎo)把所述多個第二光端口中所選一個光端口光耦合到所述第四公共端口。
23．如權(quán)利要求21所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第三波導(dǎo)把所述第二波分多路復(fù)用器的無波長選擇性的殘留端口光耦合到所述第四公共端口。
24．如權(quán)利要求20所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于(a)所述波導(dǎo)把第一WDM通道端口中所選一個通道口光耦合到所述第二公共端口，所述各個第二WDM通道端口的波長子范圍在該第一WDM通道端口中所選通道口的波長子范圍內(nèi)；(b)所述第二波導(dǎo)把所述第三公共端口光耦合到所述第一波分多路復(fù)用器的無波長選擇性的殘留端口。
25．如權(quán)利要求24所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第三波導(dǎo)把所述第二通道端口中所選一個通道口光耦合到所述第四公共端口。
26．如權(quán)利要求24所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第三波導(dǎo)把所述第二波分多路復(fù)用器的無波長選擇性的殘留端口光耦合到所述第四公共端口。
27．如權(quán)利要求20所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于(a)所述波導(dǎo)把第一波分多路復(fù)用器的無波長選擇性的殘留端口光耦合到所述第二公共端口；(b)所述第二波導(dǎo)把所述第三公共端口光耦合到所述第一WDM通道端口中所選一個通過口，所述各個第三WDM通道端口的波長子范圍在該第一WDM通道端口中所選通道口的波長子范圍內(nèi)。
28．如權(quán)利要求27所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第三波導(dǎo)把所述第二通道端口中所選一個通道口光耦合到所述第四公共端口。
29．如權(quán)利要求27所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第三波導(dǎo)把所述第二波分多路復(fù)用器的無波長選擇性的殘留端口光耦合到所述第四公共端口。
30．如權(quán)利要求1所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波分多路復(fù)用器至少有三個交錯的光端口。
31．如權(quán)利要求30所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第二波分多路復(fù)用器至少有三個交錯的光端口。
32．如權(quán)利要求1所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波分多路復(fù)用器至少有三個從所述公共端口起排序的光端口，其中，第一通道端口對第一波長子范圍是基本透射的而對其它波長基本反射，按序接在所述第一通道端口之后的第二通道端口對第二波長子范圍是基本透射的而對其它波長是基本反射，按序接在所述第二通道端口之后的第三通道端口對第三波長子范圍是基本透射的，所述第三波長子范圍在所述第一和第二波長子范圍的中間。
33．如權(quán)利要求1所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波分多路復(fù)用器包括一個光學(xué)塊，所述光學(xué)塊至少限定三個沿所述光學(xué)塊中多次反射鋸齒形擴(kuò)展光束光程從所述公共端口起排序的光端口，其中，第一通道端口對第一波長子范圍是基本透射的而對其它波長基本反射，沿所述擴(kuò)展光束光程按序接在所述第一通道端口之后的第二通道端口對第二波長子范圍是基本透射的而對其它波長是基本反射，沿所述擴(kuò)展光束光程按序接在所述第二通道端口之后的第三通道端口對第三波長子范圍是基本透射的，所述第三波長子范圍在所述第一和第二波長子范圍的中間。
34．如權(quán)利要求33所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于各個通道端口包括一個對各自波長子范圍基本透射而對其它波長反射的干涉濾光片和一個與所述干涉濾光片光耦合的準(zhǔn)直器，所述第一和第二通道端口分別進(jìn)一步包括一個位于所述干涉濾光片與所述準(zhǔn)直器之間的后置濾光片，所述后置濾光片對各自的波長子范圍是基本透射的而對其它波長是基本反射的。
35．如權(quán)利要求1所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波分多路復(fù)用器把從所述公共端口起的光程限定為至對第一波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第一通道端口，準(zhǔn)直器與所述第一通道端口光耦合；然后至對第二波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第二通道端口，準(zhǔn)直器與所述第二通道端口光耦合；然后至對第三波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第三通道端口，準(zhǔn)直器與所述第三通道端口光耦合；然后至對第四波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第四通道端口，準(zhǔn)直器與所述第四通道端口光耦合；這里，所述通道端口是交錯的，所述通道端口中所選一個通道口各自進(jìn)一步包括一個后置濾光片，所述通道端口中所選的其它通道口沒有后置濾光片。
36．如權(quán)利要求1所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于，所述第一波分多路復(fù)用器包括一個光學(xué)塊，它把從所述公共端口起在所述光學(xué)塊中多次反射鋸齒形擴(kuò)展光束光程限定為至第一通道端口，它包括一個對第一波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的多腔干涉濾光片和一個與所述所述干涉濾光片光耦合的準(zhǔn)直器；然后至第二通道端口，它包括一個對第二波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的多腔干涉濾光片和一個與所述干涉濾光片光耦合的準(zhǔn)直器；然后至第三通道端口，它包括一個對第三波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的多腔干涉濾光片和一個與所述干涉濾光片光耦合的準(zhǔn)直器；然后至第四通道端口，它包括一個對第四波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的多腔干涉濾光片和一個與所述干涉濾光片光耦合的準(zhǔn)直器；其中，所述第一和第二通道端口各自進(jìn)一步包括一個位于所述干涉濾光片與所述準(zhǔn)直器之間的后置濾光片，所述第三和第四通道端口沒有位于所述干涉濾光片與所述準(zhǔn)直器之間的后置濾光片。
37．如權(quán)利要求36所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于沿所述擴(kuò)展光束光程進(jìn)一步包括一個基本透射的殘留端口。
38．如權(quán)利要求36所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于沿所述擴(kuò)展光束光程進(jìn)一步包括一個第五通道端口，它包括一個對與所述第四通道端口波長子范圍不相鄰的波長子范圍基本透射的多腔干涉濾光片。
39．一種光多路復(fù)用器件，其特征在于它包括第一波分多路復(fù)用器，它包括一個至少對一波長范圍基本透射的公共端口和至少三個與所述公共端口光耦合的光端口，所述光端口中至少有兩個為分別對所述公共端口波長范圍內(nèi)各個波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的通道端口；第二波分多路復(fù)用器，它包括一個至少對第二波長范圍基本透射的第二公共端口和至少三個與所述第二公共端口光耦合的光端口，所述第二波分多路復(fù)用器的光端口中至少有兩個為分別對所述第二公共端口波長范圍內(nèi)各波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的通道端口；第三波分多路復(fù)用器，它包括一個至少對第三波長范圍基本透射的第三公共端口和至少三個與所述第三公共端口光耦合的光端口，所述第三波分多路復(fù)用器的光端口中至少有兩個為分別對所述第三公共端口波長范圍內(nèi)各個波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的通道端口；第四波分多路復(fù)用器，它包括一個至少對第四波長范圍基本透射的第四公共端口和至少三個與所述第四公共端口光耦合的光端口，所述第四波分多路復(fù)用器的光端口中至少有兩個為分別對所述第四公共端口波長范圍內(nèi)各個波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的通道端口；其中(a)所述第二公共端口和所述第三公共端口分別與所述第一波分多路復(fù)用器的一個通道端口光耦合，所述第四公共端口與所述第一波分多路復(fù)用器中五個光端口中所選其它一個光端口光耦合；(b)所述第一、第二、第三和第四波分多路復(fù)用器的各通道端口的波長子范圍是互不相同的。
40．如權(quán)利要求39所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波分多路復(fù)用器按序排在第一的通道端口對第一波長子范圍是基本透射的；所述第一波分多路復(fù)用器按序排在第二的通道端口對與所述第一波長子范圍不相鄰的第二波長子范圍是基本透射的并且具有與所述第一波長子范圍基本相等的波長寬度；所述第一波分多路復(fù)用器的另一個通道端口對第三波長子范圍是透射的，該第三波長子范圍是所述第一波長子范圍波長寬度的幾倍并介于所述第一與第二波長子范圍之間。
41．一種光多路復(fù)用器件，其特征在于它包括第一波分多路復(fù)用器，它包括一個至少對一波長范圍基本透射的公共端口和至少五個與所述公共端口光耦合的光端口，所述光端口中至少有四個為分別對所述公共端口波長范圍內(nèi)各個波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的通道端口；第二波分多路復(fù)用器，它包括一個至少對第二波長范圍基本透射的第二公共端口和至少五個與所述第二公共端口光耦合的光端口，所述第二波分多路復(fù)用器的光端口中至少有四個為分別對所述第二公共端口波長范圍內(nèi)各個波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的通道端口；第三波分多路復(fù)用器，它包括一個至少對第三波長范圍基本透射的第三公共端口和至少五個與所述第三公共端口光耦合的光端口，所述第三波分多路復(fù)用器的光端口中至少有四個為分別對所述第三公共端口波長范圍內(nèi)各個波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的通道端口；第四波分多路復(fù)用器，它包括一個至少對第四波長范圍基本透射的第四公共端口和至少五個與所述第四公共端口光耦合的光端口，所述第四波分多路復(fù)用器的光端口中至少有四個為分別對所述第四公共端口波長范圍內(nèi)各個波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的通道端口；其中(a)所述第二公共端口和所述第三公共端口分別與所述第一波分多路復(fù)用器的一個通道端口光耦合，所述第四公共端口與所述第一波分多路復(fù)用器的五個光端口中所選其它一個光端口光耦合；(b)所述第一、第二、第三和第四波分多路復(fù)用器的各通道端口的波長子范圍是互不相同的。
42．如權(quán)利要求41所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波分多路復(fù)用器的第五個光端口是無波長選擇性的殘留端口。
43．如權(quán)利要求41所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波分多路復(fù)用器的第五個光端口是對所述公共端口波長范圍內(nèi)的一個波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的另一通道端口。
44．如權(quán)利要求41所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波分多路復(fù)用器包括一個限定多次反射鋸齒形擴(kuò)展光束光程的光學(xué)塊，所述第一波分多路復(fù)用器的至少四個通道端口各自沿所述擴(kuò)展光束光程依次定位，所述第一波分多路復(fù)用器的第五個光端口沿所述擴(kuò)展光束光程依次接在上述通道端口之后；所述第一波分多路復(fù)用器的四個通道端口中按序排在第一的通道端口對第一波長子范圍是基本透射的；所述第一波分多路復(fù)用器的四個通道端口中按序排在第二的通道端口對與所述第一波長子范圍不相鄰的第二波長子范圍是基本透射的并且具有與所述第一波長子范圍基本相等的波長寬度；所述第一波分多路復(fù)用器的四個通道端口中按序排在第三和第四的通道端口以及所述第一波分多路復(fù)用器的第五個通道端口分別對第三、第四和第五波長子范圍是基本透射的，所述第三、第四和第五波長子范圍各為所述第一波長子范圍的波長寬度的幾倍，一個介于所述第一與第二波長子范圍之間，另一個高于所述第一和第二波長子范圍，再一個低于所述第一和第二波長子范圍。
45．如權(quán)利要求44所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波分多路復(fù)用器的第五個光端口是無波長選擇性的殘留端口。
46．如權(quán)利要求44所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于，所述第二波分多路復(fù)用器包括一個光學(xué)塊，沿所述光學(xué)塊中多次反射鋸齒形擴(kuò)展光束光程依次限定至少四個通道端口，其中所述第二波分多路復(fù)用器的四個通道端口中第一通道端口對第六波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的；所述第二波分多路復(fù)用器的四個通道端口中沿所述擴(kuò)展光束光程與所述第一通道端口依次相鄰的第二通道端口對與所述第六波長子范圍不相鄰的第七波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的；所述第二波分多路復(fù)用器的四個通道端口中按序排在第三和第四的通道端口以及所述第二波分多路復(fù)用器的第五個通道端口分別對第八、第九和第十波長子范圍是基本透射的，所述第八、第九和第十波長子范圍中一個介于所述第六與第七波長子范圍之間，另一個高于所述第六和第七波長子范圍，再一個低于所述第六和第七波長子范圍。
47．如權(quán)利要求46所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第三波分多路復(fù)用器包括一個光學(xué)塊，沿所述光學(xué)塊中多次反射鋸齒形擴(kuò)展光束光程依次限定至少四個通道端口，其中所述第三波分多路復(fù)用器的四個通道端口中第一通道端口對第11波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的；所述第三波分多路復(fù)用器的四個通道端口中沿所述擴(kuò)展光束光程與所述第一通道端口依次相鄰的第二通道端口對與所述第11波長子范圍不相鄰的第12波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的；所述第三波分多路復(fù)用器的四個通道端口中按序排在第三和第四的通道端口以及所述第三波分多路復(fù)用器的第五個通道端口分別對第13、第14和第15波長子范圍是基本透射的，所述第13、第14和第15波長子范圍中一個介于所述第11與第12波長子范圍之間，另一個高于所述第11和第12波長子范圍，再一個低于所述第11和第12波長子范圍。
48．如權(quán)利要求47所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第四波分多路復(fù)用器包括一個光學(xué)塊，沿所述光學(xué)塊中多次反射鋸齒形擴(kuò)展光束光程依次限定至少四個通道端口，其中所述第四波分多路復(fù)用器的四個通道端口中第一通道端口對第16波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的；所述第四波分多路復(fù)用器的四個通道端口中沿所述擴(kuò)展光束光程與所述第一通道端口依次相鄰的第二通道端口對與所述第16波長子范圍不相鄰的第17波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的；所述第四波分多路復(fù)用器的四個通道端口中按序排在第三和第四的通道端口分別對第18和第19波長子范圍是基本透射的，所述第18和第19波長子范圍中一個介于所述第16與第17波長子范圍之間，另一個在所述第16和第17波長子范圍之外。
49．如權(quán)利要求41所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波分多路復(fù)用器包括一個限定多次反射鋸齒形擴(kuò)展光束光程的光學(xué)塊，所述第一波分多路復(fù)用器的至少四個通道端口各自沿所述擴(kuò)展光束光程依次定位，所述第一波分多路復(fù)用器的第五個光端口沿所述擴(kuò)展光束光程依次接在上述通道端口之后；所述第一波分多路復(fù)用器的四個通道端口中按序排在第一的通道端口對第一波長子范圍是基本透射的；所述第一波分多路復(fù)用器的四個通道端口中按序排在第二的通道端口對與所述第一波長子范圍不相鄰的第二波長子范圍是基本透射的；所述第一波分多路復(fù)用器的四個通道端口中按序排在第三的通道端口(a)對第三波長子范圍是基本透射的，所述第三波長子范圍為所述第一波長子范圍的波長帶寬的幾倍，而且(b)與第二波分多路復(fù)用器的公共端口光耦合，第二波分多路復(fù)用器各個通道端口的各自波長子范圍在所述第三波長子范圍內(nèi)；所述第一波分多路復(fù)用器的四個通道端口中按序排在第四的通道端口(a)對第四波長子范圍是基本透射的，所述第四波長子范圍為所述第一波長子范圍的波長帶寬的幾倍，而且(b)與第三波分多路復(fù)用器的公共端口光耦合，第三波分多路復(fù)用器各個通道端口的各自波長子范圍在所述第四波長子范圍內(nèi)；第一波分多路復(fù)用器的下一個光端口與第四波分多路復(fù)用器的公共端口光耦合；所述第三波長子范圍、第四波長子范圍或第五波長子范圍介于所述第一波長子范圍和第二波長子范圍之間。
50．一種光多路復(fù)用器件，其特征在于包括形成密封空間的外殼，它具有多個使光波導(dǎo)從所述密封空間內(nèi)通往所述外殼外的通路；安裝在所述密封空間中并具有一個第一公共端口和多個第一光端口的第一波分多路復(fù)用器，所述多個第一光端口至少包括多個第一WDM通道端口，所述每個WDM通道端口對相應(yīng)波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的，所述第一公共端口與所述多個第一光端口光耦合并對所述多個第一WDM通道端口的各個相應(yīng)波長子范圍是基本透射的；安裝在所述密封空間中并具有一個第二公共端口和多個第二光端口的第二波分多路復(fù)用器，所述多個第二光端口至少包括多個第二WDM通道端口，所述每個WDM通道端口對相應(yīng)波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的，所述第二公共端口與所述多個第二光端口光耦合，所述各第一WDM通道端口與所述各第二WDM通道端口的波長子范圍是互不相同的。
51．如權(quán)利要求50所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波分多路復(fù)用器和所述第二波分多路復(fù)用器各包括一個限定多次反射鋸齒形擴(kuò)展光束光程的光學(xué)塊，所述第一WDM通道端口中至少有兩個通道端口各自包括一個對相應(yīng)波長子范圍基本透射而對其它波長反射的濾光片元件，以建立所述擴(kuò)展光束光程的各反射點(diǎn)。
52．如權(quán)利要求51所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一波分多路復(fù)用器和所述第二波分多路復(fù)用器各進(jìn)一步包括一個無波長選擇性的殘留端口。
53．如權(quán)利要求51所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于每個光學(xué)塊基本是用直線圍成的，在光學(xué)塊的第一表面和與第一表面基本平行并相隔一距離的相對表面之間形成一個充氣光縫隙，每個波分多路復(fù)用器的公共端口在相應(yīng)光學(xué)塊的第一表面上，而且每個波分多路復(fù)用器至少有一個包括干涉濾光片的通道端口位于相應(yīng)光學(xué)塊相對表面上。
54．如權(quán)利要求53所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于進(jìn)一步包括一個安裝在所述光學(xué)塊的第一表面上的寬帶反射鏡元件。
55．如權(quán)利要求50所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于進(jìn)一步包括(a)在所述密封空間內(nèi)的第一WDM外殼，密封所述第一波分多路復(fù)用器；(b)在所述密封空間內(nèi)的第二WDM外殼，密封所述第二波分多路復(fù)用器。
56．如權(quán)利要求50所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于進(jìn)一步包括無源耦合器、把所述無源耦合器第一輸出光耦合到所述第一波分多路復(fù)用器公共端口的第一波導(dǎo)、把所述無源耦合器第二輸出光耦合到所述第二波分多路復(fù)用器公共端口的第二波導(dǎo)，以及多個附加波導(dǎo)，每個附加波導(dǎo)分別與所述第一和第二部分多路復(fù)用器的各個光端口光耦合并從所述密封空間內(nèi)延伸到所述外殼外。
57．如權(quán)利要求54所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述無源耦合器是3dB耦合器。
58．如權(quán)利要求50所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于進(jìn)一步包括對基本互不重疊的第一和第二多通道波長子范圍進(jìn)行多路復(fù)用的分束器、把所述分束器的第一輸出光耦合到所述第一波分多路復(fù)用器公共端口，載有第一多通道波長子范圍的第一波導(dǎo)，以及把所述分束器的第二輸出光耦合到所述第二波分多路復(fù)用器公共端口，載有第二多通道波長子范圍的第二波導(dǎo)。
59．如權(quán)利要求58所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述分束器包括一個光學(xué)塊，在光學(xué)塊的第一表面和與第一表面基本平行并相隔一距離的相對表面之間的充氣光縫隙中限定多次反射鋸齒形擴(kuò)展光束光程，所述分束器在第一表面上有一個公共端口，在相對表面上至少有一個光端口。
60．如權(quán)利要求59所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述多次反射鋸齒形擴(kuò)展光束光程從公共端口依次先到第二表面的一個光端口，所述這個光端口對單通道波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射；然后到第一表面的第二光端口，所述第二光端口對第一多通道波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射；然后再到第二表面的第三光端口，它對第二多通道波長子范圍基本透射，所述的單通道波長子范圍介于第一與第二多通道波長子范圍之間，所述第一和第二多通道波長子范圍各為單通道波長子范圍的波長寬度的幾倍。
61．一種光多路復(fù)用器件，其特征在于包括對基本上互不重疊的第一和第二多通道波長子范圍和介于所述第一和第二多通道波長子范圍之間的單通道波長子范圍進(jìn)行多路復(fù)用的分束器；具有一個第一公共端口和多個第一光端口的第一波分多路復(fù)用器，所述多個第一光端口至少包括多個第一WDM通道端口，所述每個WDM通道端口對相應(yīng)波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的，所述第一公共端口與所述多個第一光端口光耦合；具有一個第二公共端口和多個第二光端口的第二波分多路復(fù)用器，所述多個第二光端口至少包括多個第二WDM通道端口，所述每個WDM通道端口對相應(yīng)波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的，所述第二公共端口與所述多個第二光端口光耦合，所述各第一WDM通道端口與每所述各第二WDM通道端口的波長子范圍是互不相同的；承載第一多通道波長子范圍，并把所述分束器的第一輸出光耦合到所述第一波分多路復(fù)用器公共端口的第一波導(dǎo)；承載第二多通道波長子范圍，并把所述分束器的第二輸出光耦合到所述第二波分多路復(fù)用器公共端口的第二波導(dǎo)。
62．一種光多路復(fù)用器件，其特征在于包括形成密封空間的外殼，它具有多個使光波導(dǎo)從所述密封空間內(nèi)通往所述外殼外的通路；安裝在所述密封空間中的第一波分多路復(fù)用器，它包括一個至少對一波長范圍基本透射的第一公共端口和至少五個與所述公共端口光耦合的光端口，所述光端口中至少有四個分別對所述公共端口波長范圍內(nèi)相應(yīng)波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的；安裝在所述密封空間中的第二波分多路復(fù)用器，它包括一個至少對第二波長范圍基本透射的第二公共端口和至少五個與所述第二公共端口光耦合的光端口，所述第二波分多路復(fù)用器的光端口中至少有四個是對所述第二公共端口波長范圍內(nèi)相應(yīng)波長子范圍基本透射而對其它波長反射的通道端口，所述第一和第二波分多路復(fù)用器的通道端口的各個波長子范圍是互不相同的。
63．如權(quán)利要求62所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述外殼密封所述的密封空間。
64．如權(quán)利要求63所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述外殼使所述密封空間基本氣密。
65．如權(quán)利要求62所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于進(jìn)一步包括把所述第一波分多路復(fù)用器的一個光端口光耦合到所述第二波分多路復(fù)用器的公共端口的波導(dǎo)。
66．如權(quán)利要求65所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述波導(dǎo)是完全在密封空間內(nèi)的光纖光纜。
67．如權(quán)利要求62所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于進(jìn)一步包括無源耦合器、把所述無源耦合器第一輸出光耦合到所述第一波分多路復(fù)用器公共端口的第一波導(dǎo)、把所述無源耦合器第二輸出光耦合到所述第二波分多路復(fù)用器公共端口的第二波導(dǎo)，以及多個附加波導(dǎo)，每個附加波導(dǎo)分別與所述第一和第二部分多路復(fù)用器的各個光端口光耦合并從所述密封空間內(nèi)延伸到所述外殼外。
68．如權(quán)利要求67所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述的無源耦合器安裝在所述密封空間中。
69．如權(quán)利要求68所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一和第二波導(dǎo)完全在所述密封空間內(nèi)。
70．如權(quán)利要求67所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述無源耦合器是3dB耦合器。
71．如權(quán)利要求62所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于每個通道端口有安裝在所述密封空間內(nèi)對該通道端口通過的準(zhǔn)直光進(jìn)行聚焦的相關(guān)透鏡裝置。
72．如權(quán)利要求71所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于每個通道端口進(jìn)一步包括一個干涉濾光片，所述透鏡裝置包括位于所述干涉濾光片與所述相應(yīng)波導(dǎo)之間的GRIN透鏡。
73．如權(quán)利要求62所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一和第二波分多路復(fù)用器各包括一個光學(xué)塊，它包括從玻璃和石英組成的組中選出的基本透明固體材料塊。
74．一種光多路復(fù)用器件，其特征在于包括包括一個光學(xué)塊的第一波分多路復(fù)用器，具有一個至少對一波長范圍基本透射的公共端口和多個沿所述光學(xué)塊中多次反射光程與所述公共端口光耦合的光端口，它包括(a)位于所述光學(xué)塊的多端表面上的一個連續(xù)可變厚度干涉濾光片，所述可變厚度干涉濾光片在所述多端表面的分開的位置上形成至少兩個通道端口，在每個分開位置上的可變厚度干涉濾光片對與各通道端口對應(yīng)的波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的，(b)進(jìn)一步沿所述光程對被所述可變厚度干涉濾光片反射的光進(jìn)行級聯(lián)的裝置；包括一個第二光學(xué)塊的第二波分多路復(fù)用器，具有一個至少對第二波長范圍基本透射的第二公共端口和多個沿所述光學(xué)塊中多次反射光程與所述第二公共端口光耦合的光端口，它包括(a)位于所述光學(xué)塊的多端表面上的第二連續(xù)可變厚度干涉濾光片，所述的可變厚度干涉濾光片在所述多端表面的分開的位置上形成至少兩個通道端口，在每個分開位置上的可變厚度干涉濾光片對第二波長范圍內(nèi)的與第二公共端口各通道端口對應(yīng)的波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的，(b)進(jìn)一步沿所述光程對被第二可變厚度干涉濾光片反射的光進(jìn)行級聯(lián)的第二裝置，其中，第一和第二波分多路復(fù)用器的各通道端口的波長子范圍是互不相同的。
75．如權(quán)利要求74所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述的第一和第二波分多路復(fù)用器各有至少四個光端口。
76．如權(quán)利要求74所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于進(jìn)一步包括形成密封空間的外殼，它具有多個使光波導(dǎo)從所述密封空間內(nèi)通往所述外殼外的通路，所述第一和第二波分多路復(fù)用器分別被安裝在所述外殼內(nèi)的密封空間中。
77．如權(quán)利要求74所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述第一和第二連續(xù)可變厚度干涉濾光片都是連續(xù)可變的。
78．如權(quán)利要求74所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于所述的對擴(kuò)展光束進(jìn)行級聯(lián)的裝置包括安裝在光學(xué)塊第二表面上的反射元件，所述的對擴(kuò)展光束進(jìn)行級聯(lián)的第二裝置包括安裝在第二光學(xué)塊第二表面上的第二反射元件。
79．一種光多路復(fù)用器件，其特征在于包括第一波分多路復(fù)用器，限定一個至少對一波長范圍基本透射的公共端口和多個與所述公共端口光耦合的光端口，其中包含多個沿光程依次排序的通道端口，包括干涉濾光片的第一通道端口，該干涉濾光片對第一波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射，包括第二干涉濾光片的沿光程位于第一通道之后的第二通道端口，該第二干涉濾光片對第二波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射，所述第二波長子范圍是所述第一波長子范圍的波長寬度的幾倍；以及第二波分多路復(fù)用器，限定一個第二公共端口和多個與所述第二公共端口光耦合的光端口，第二公共端口與第一波分多路復(fù)用器的第二通道端口光耦合并至少對第二波長范圍是基本透射的，第一和第二波分多路復(fù)用器的各通道端口的波長子范圍是互不相同的。
80．如權(quán)利要求79所述的光多路復(fù)用器件，其特征在于第二波分多路復(fù)用器的各個通道端口沿第二光程依次排序，并對第二波長子范圍內(nèi)的各個波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射，第二波分多路復(fù)用器的第一通道端口包括第四干涉濾光片，它是對第四波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的；沿第二光程位于第一通道端口之后的第二波分多路復(fù)用器的第二通道端口包括第五干涉濾光片，它是對第五波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的，第五波長子范圍與第四波長子范圍不相鄰；沿第二光程位于第二通道端口之后的第二波分多路復(fù)用器的第三光端口包括第六干涉濾光片，它是對第六波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的，第六波長子范圍介于第四與第五波長子范圍之間。
81．一種光多路復(fù)用器件，其特征在于包括包括一個光學(xué)塊的第一波分多路復(fù)用器，限定一個至少對一波長范圍基本透射的公共端口和與所述公共端口光耦合的至少五個光端口，其中包含在所述光學(xué)塊中沿光程依次排序的至少四個通道端口，所述四個通道端口中的第一通道端口包括一個對第一波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的干涉濾光片和一個與所述第一干涉濾光片光耦合的并對第一波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的后置濾光片，沿?cái)U(kuò)展光束光程與所述第一通道端口依次相鄰的第二通道端口，包括一個對第二波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第二干涉濾光片，所述第二波長子范圍是所述第一波長子范圍的波長寬度的幾倍，沿?cái)U(kuò)展光束光程與所述第二通道端口依次相鄰的第三通道端口，包括一個對第三波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第三干涉濾光片和一個與所述第三干涉濾光片光耦合的并對第三波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的后置濾光片，沿?cái)U(kuò)展光束光程與所述第三通道端口依次相鄰的第四通道端口，包括一個對第四波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第四干涉濾光片，所述第四波長子范圍介于所述第一與第三波長子范圍之間，沿?cái)U(kuò)展光束光程與所述第四通道端口依次相鄰的第五通道端口；包括一個第二光學(xué)塊的第二波分多路復(fù)用器，限定一個第二公共端口和與所述第二公共端口光耦合的至少四個通道端口，所述第二公共端口與第一波分多路復(fù)用器的第二通道端口光耦合并至少對第二波長子范圍基本透射，第二波分多路復(fù)用器的各個通道端口在所述第二光學(xué)塊中沿第二擴(kuò)展光束光程依次排序并對第二波長子范圍內(nèi)的各個波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射，第一和第二波分多路復(fù)用器的各通道端口的波長子范圍是互不相同的，第二波分多路復(fù)用器的第一通道端口，包括一個對第六波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第五干涉濾光片和一個與所述第五干涉濾光片光耦合并對第六波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的后置濾光片，第二波分多路復(fù)用器的第二通道端口，沿第二擴(kuò)展光束光程與所述第一通道端口依次相鄰，包括一個對第七波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第六干涉濾光片，所述第七波長子范圍與所述第六波長子范圍不相鄰，第二波分多路復(fù)用器的第三通道端口，沿第二擴(kuò)展光束光程與所述第二通道端口依次相鄰，包括一個對第八波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第七干涉濾光片，第二波分多路復(fù)用器的第四通道端口，沿第二擴(kuò)展光束光程與所述第三通道端口依次相鄰，包括一個對第九波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第八干涉濾光片，第八和第九波長子范圍中選擇一個介于第六與第七波長子范圍之間。
82．一種光多路復(fù)用器件，其特征在于包括包括一個光學(xué)塊的第一波分多路復(fù)用器，限定一個至少對一個波長范圍基本透射的公共端口和與所述公共端口光耦合的至少五個光端口，其中包含在所述光學(xué)塊中沿光程依次排序的至少四個通道端口，所述四個通道端口中的第一通道端口包括一個對第一波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的干涉濾光片和一個與所述第一干涉濾光片光耦合并對第一波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的后置濾光片，沿?cái)U(kuò)展光束光程與所述第一通道端口依次相鄰的第二通道端口，包括一個對第二波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第二干涉濾光片和一個與所述第二干涉濾光片光耦合并對第二波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的后置濾光片，所述第二波長子范圍與所述第一波長子范圍不相鄰，沿?cái)U(kuò)展光束光程與所述第二通道端口依次相鄰的第三通道端口，包括一個對第三波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第三干涉濾光片和一個與所述第三干涉濾光片光耦合并對第三波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的后置濾光片，所述第三波長子范圍與所述第二波長子范圍不相鄰，沿?cái)U(kuò)展光束光程與所述第三通道端口依次相鄰的第四通道端口，包括一個對第四波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第四干涉濾光片和一個與所述第四干涉濾光片光耦合并對第四波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的后置濾光片，所述第四波長子范圍與所述第一、第二和第三波長子范圍不相鄰；沿?cái)U(kuò)展光束光程與所述第四通道端口依次相鄰的第五通道端口，至少對第五波長子范圍基本透射，第五波長子范圍是第一波長子范圍的波長寬度的幾倍；包括一個第二光學(xué)塊的第二波分多路復(fù)用器，限定一個第二公共端口和與所述第二公共端口光耦合的至少四個通道端口，所述第二公共端口與第一波分多路復(fù)用器的第二通道端口光耦合并至少對第二波長子范圍基本透射，第二波分多路復(fù)用器的至少四個光端口各為在所述第二光學(xué)塊中沿第二擴(kuò)展光束光程依次排序的通道端口并對第二波長子范圍內(nèi)的各個波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射，第一和第二波分多路復(fù)用器的各通道端口的波長子范圍是互不相同的，第二波分多路復(fù)用器的第一通道端口，包括一個對第六波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第五干涉濾光片和一個與所述第五干涉濾光片光耦合并對第六波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的后置濾光片；第二波分多路復(fù)用器的第二通道端口，沿第二擴(kuò)展光束光程與所述第一通道端口依次相鄰，包括一個對第七波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第六干涉濾光片，所述第七波長子范圍與所述第六波長子范圍不相鄰；第二波分多路復(fù)用器的第三通道端口，沿第二擴(kuò)展光束光程與所述第二通道端口依次相鄰，包括一個對第八波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第七干涉濾光片，所述第八波長子范圍與所述第七波長子范圍不相鄰；第二波分多路復(fù)用器的第四通道端口，沿第二擴(kuò)展光束光程與所述第三通道端口依次相鄰，包括一個對第九波長子范圍基本透射而對其它波長基本反射的第八干涉濾光片，所述第九波長子范圍與所述第八波長子范圍不相鄰；這里，第五、第六、第七和第八波長子范圍中至少有兩個與第一波分多路復(fù)用器的兩個依次相鄰?fù)ǖ蓝丝诘牟ㄩL子范圍是相鄰的并介于它們之間。
83．一種采用波分多路復(fù)用并包括一個光多路復(fù)用器件的光纖通信系統(tǒng)，其特征在于，光多路復(fù)用器件包括具有一個第一公共端口和多個第一光端口的第一波分多路復(fù)用器，所述多個第一光端口至少包括多個第一WDM通道端口，所述每個WDM通道端口對相應(yīng)波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的，所述第一公共端口與所述多個第一光端口光耦合并對所述多個第一WDM通道端口的各個相應(yīng)波長子范圍是基本透射的；具有一個第二公共端口和多個第二光端口的第二波分多路復(fù)用器，所述多個第二光端口至少包括多個第二WDM通道端口，所述每個WDM通道端口對相應(yīng)波長子范圍是基本透射的而對其它波長是反射的，所述第二公共端口與所述多個第二光端口光耦合，所述各第一WDM通道端口與每所述各第二WDM通道端口的波長子范圍是互不相同的；將所述第一波分多路復(fù)用器的一個光端口光耦合到所述第二波分多路復(fù)用器的公共端口的波導(dǎo)，所述第一與第二WDM通道端口的各個波長子范圍是互不相同的。
全文摘要
一種光多路復(fù)用器件,包括多個級聯(lián)的波分多路復(fù)用器(WDM)。第一WDM有一個公共端口和多個與公共端口光耦合的光端口。公共端口與中繼線光耦合。光端口包括對相應(yīng)波長子范圍透射而對其它波長反射的通道端口。第二WDM有一個用光纖與第一WDM一個光端口光耦合的公共端口和多個與其公共端口光耦合的光端口。將級聯(lián)的WDM光耦合到無源耦合器的輸出上并安裝在密封空間中。選擇并行或分支形式、串行形式或其組合將各個WDM相級聯(lián)。
文檔編號G02B6/34GK1219678SQ98115288
公開日1999年6月16日 申請日期1998年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月26日
發(fā)明者M·E·格拉西斯, M·A·斯科比, D·E·斯波克 申請人:康寧股份有限公司