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复用/解复用光学设备及实现光路复用/解复用的方法有效专利 发明

具体技术细节

[0010] 本发明的实施例提供一种复用/解复用光学设备,提升复用/解复用光学设备的实用性。
[0011] 本发明的实施例还提供一种实现光路复用/解复用的方法,提升复用/解复用光学设备的实用性。
[0012] 为达到上述目的,本发明实施例提供的一种复用/解复用光学设备,该复用/解复用光学设备包括:
[0013] 第一楔形光学块体、第一选择性波长滤波片组件、第二选择性波长滤波片组件、第二楔形光学块体以及介质体;
[0014] 第一楔形光学块体固定在介质体的第一侧面上,第二楔形光学块体固定在介质体上与第一侧面相对的第二侧面上,第一侧面与第二侧面形成预先设置的角度;
[0015] 第一楔形光学块体的第一侧面上部,开设有将多波长光载波信号射入介质体的入射口;
[0016] 第一选择性波长滤波片组件包括一个或多个相互平行的选择性波长滤波片,固定在入射口下方,固定的多个选择性波长滤波片的中心连线呈一直线,所述中心连线与第一侧面平行,固定的一个或多个选择性波长滤波片至少从第一楔形光学块体外部延伸至第一楔形光学块体与介质体的接触面;
[0017] 第二选择性波长滤波片组件包括一个或多个相互平行的选择性波长滤波片,固定在所述第二侧面上,固定的选择性波长滤波片的中心连线呈一直线,所述中心连线与第二侧面平行,固定的一个或多个选择性波长滤波片至少从第二楔形光学块体外部延伸至第二楔形光学块体与介质体的接触面;
[0018] 第二选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片位于第一选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片上方;
[0019] 经由入射口射入介质体的多波长的光载波信号,传输至设置的选择性波长滤波片时,由所述设置的选择性波长滤波片分离出一路波长的光载波信号,并对其它路波长的光载波信号进行全反射。
[0020] 较佳地,所述第一选择性波长滤波片组滤波片组件的中心连线、第一侧面中心线与第二选择性波长滤波片组滤波片组件的中心连线位于同一平面内。
[0021] 较佳地,所述第一楔形光学块体、第二楔形光学块体以及介质体采用聚酰亚胺或玻璃一体加工成型。
[0022] 较佳地,所述第一楔形光学块体以及第二楔形光学块体采用聚酰亚胺或玻璃分别成型,介质体为空气管或真空管。
[0023] 较佳地,进一步包括:第三楔形光学块体以及第三选择性波长滤波片组件;
[0024] 第三楔形光学块体的第一侧面与第一楔形光学块体的第一侧面成钝角,第三选择性波长滤波片组件设置在第三楔形光学块体的第一侧面上,第三选择性波长滤波片组件的中心连线与第三楔形光学块体的第一侧面平行。
[0025] 较佳地,所述预先设置的角度范围为大于0度小于80度。
[0026] 一种实现光路复用/解复用的方法,设置第一楔形光学块体固定在介质体的第一侧面上,第二楔形光学块体固定在介质体上与第一侧面相对的第二侧面上,第一侧面与第二侧面形成预先设置的角度;在第一楔形光学块体的第一侧面上部,开设将多波长光载波信号射入介质体的入射口;将一个或多个平行的选择性波长滤波片固定在入射口下方,并使固定的各选择性波长滤波片的中心连线呈一直线,且该中心连线与第一侧面平行;将一个或多个平行的选择性波长滤波片固定在所述第二侧面上,并使固定的各选择性波长滤波片的中心连线呈一直线,且该中心连线与第二侧面平行;该方法包括:
[0027] 经由入射口射入介质体的多波长的光载波信号,传输至设置的选择性波长滤波片时,由所述设置的选择性波长滤波片分离出一路波长的光载波信号,并对其它路波长的光载波信号进行全反射。
[0028] 其中,所述预先设置的间隔距离包括入射口至第二楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片在所述第二楔形光学块体放置方向的距离,利用下述公式确定所述入射口至第二楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片在上下方向的距离:
[0029] dA′B=d2tg(p-n);
[0030] 式中,dA′B为入射口至第二楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片在上下方向的距离;
[0031] d2为入射光载波信号点至第二侧面的距离;
[0032] p为第一侧面的法线与第二侧面的夹角;
[0033] n为介质体的折射角;
[0034] 利用下述公式确定所述入射光载波信号点至第二侧面的距离:
[0035] d2=a sin θ+d1;
[0036] 式中,a为楔形光学块体上表面至光载波信号入射口的距离;
[0037] θ为第一侧面与第二侧面的夹角;
[0038] d1为楔形光学块体上表面长度。
[0039] 其中,所述预先设置的间隔距离包括第二楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片与第二个选择性波长滤波片之间的间隔距离,利用下述公式确定所述第二楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片与第二个选择性波长滤波片之间的间隔距离:
[0040]
[0041] 式中,dBD为第二楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片与第二个选择性波长滤波片之间的间隔距离;
[0042] dBC为全反射光载波信号在介质中从第二选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片传输至第一选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片的距离;
[0043] θ2为光载波信号经过第一选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片的全反射后,全反射光载波信号的反射线与第一侧面的法线形成的夹角;
[0044] θ3为光载波信号经过第二选择性波长滤波片组件中的第二个选择性波长滤波片的全反射后,全反射光载波信号的反射线与第二侧面的法线形成的夹角;
[0045] θ2=90°+θ1-p;
[0046] θ1=90°-p+n;
[0047] 式中,θ1为光载波信号经过第二选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片的全反射后,全反射光载波信号的反射线与第二侧面的法线形成的夹角;
[0048] θ3=90°-p+θ2。
[0049] 其中,所述预先设置的间隔距离包括第一楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片与第二个选择性波长滤波片之间的间隔距离,利用下述公式确定所述第一楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片与第二个选择性波长滤波片之间的间隔距离:
[0050]
[0051] 式中,dCE为第一楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片与第二个选择性波长滤波片之间的间隔距离;
[0052] dCD为全反射光载波信号在介质中从第一选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片传输至第二选择性波长滤波片组件中的第二个选择性波长滤波片的距离;
[0053] θ4为光载波信号经过第一选择性波长滤波片组件中的第二个选择性波长滤波片的全反射后,全反射光载波信号的反射线与第一侧面的法线形成的夹角;
[0054] θ4=90°+θ3-p;
[0055]
[0056] 式中,α1为光载波信号经过第二选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片的全反射后,全反射光载波信号的反射线与第二侧面形成的夹角。
[0057] 由上述技术方案可见,本发明实施例提供的一种复用/解复用光学设备及实现光路复用/解复用的方法,通过将固定的第一选择性波长滤波片组件的中心线与第二选择性波长滤波片组件的中心线设置成预先设置的角度,使得布设的上下方向的选择性波长滤波片之间,间距逐渐加大,因而,可以有效避免上下方向的选择性波长滤波片之间的干扰,提升了复用/解复用光学设备的实用性;并通过控制光载波信号在介质体内往复传输,每经过一个选择性波长滤波片,可分离出一路波长的光载波信号,直至将所有波长的光载波信号分离完,可以实现光载波信号的解复用,达到多路光载波信号传输的目的。

法律保护范围

涉及权利要求数量10:其中独权2项,从权-2项

1.一种复用/解复用光学设备,其特征在于,该复用/解复用光学设备包括:第一楔形光学块体、第一选择性波长滤波片组件、第二选择性波长滤波片组件、第二楔形光学块体以及介质体;
第一楔形光学块体固定在介质体的第一侧面上,第二楔形光学块体固定在介质体上与第一侧面相对的第二侧面上,第一侧面与第二侧面形成预先设置的角度;
第一楔形光学块体的第一侧面上部,开设有将多波长光载波信号射入介质体的入射口;
第一选择性波长滤波片组件包括一个或多个相互平行的选择性波长滤波片,固定在入射口下方,固定的多个选择性波长滤波片的中心连线呈一直线,所述中心连线与第一侧面平行,固定的一个或多个选择性波长滤波片至少从第一楔形光学块体外部延伸至第一楔形光学块体与介质体的接触面;
第二选择性波长滤波片组件包括一个或多个相互平行的选择性波长滤波片,固定在所述第二侧面上,固定的选择性波长滤波片的中心连线呈一直线,所述中心连线与第二侧面平行,固定的一个或多个选择性波长滤波片至少从第二楔形光学块体外部延伸至第二楔形光学块体与介质体的接触面;
第二选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片位于第一选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片上方;
经由入射口射入介质体的多波长的光载波信号,传输至设置的选择性波长滤波片时,由所述设置的选择性波长滤波片分离出一路波长的光载波信号,并对其它路波长的光载波信号进行全反射。
2.根据权利要求1所述的复用/解复用光学设备,其特征在于,所述第一选择性波长滤波片组滤波片组件的中心连线、第一侧面中心线与第二选择性波长滤波片组滤波片组件的中心连线位于同一平面内。
3.根据权利要求2所述的复用/解复用光学设备,其特征在于,所述第一楔形光学块体、第二楔形光学块体以及介质体采用聚酰亚胺或玻璃一体加工成型。
4.根据权利要求2所述的复用/解复用光学设备,其特征在于,所述第一楔形光学块体以及第二楔形光学块体采用聚酰亚胺或玻璃分别成型,介质体为空气管或真空管。
5.根据权利要求1所述的复用/解复用光学设备,其特征在于,进一步包括:第三楔形光学块体以及第三选择性波长滤波片组件;
第三楔形光学块体的第一侧面与第一楔形光学块体的第一侧面成钝角,第三选择性波长滤波片组件设置在第三楔形光学块体的第一侧面上,第三选择性波长滤波片组件的中心连线与第三楔形光学块体的第一侧面平行。
6.根据权利要求5所述的复用/解复用光学设备,其特征在于,所述预先设置的角度范围为大于0度小于80度。
7.一种实现光路复用/解复用的方法,设置第一楔形光学块体固定在介质体的第一侧面上,第二楔形光学块体固定在介质体上与第一侧面相对的第二侧面上,第一侧面与第二侧面形成预先设置的角度;在第一楔形光学块体的第一侧面上部,开设将多波长光载波信号射入介质体的入射口;将一个或多个平行的选择性波长滤波片固定在入射口下方,并使固定的各选择性波长滤波片的中心连线呈一直线,且该中心连线与第一侧面平行;将一个或多个平行的选择性波长滤波片固定在所述第二侧面上,并使固定的各选择性波长滤波片的中心连线呈一直线,且该中心连线与第二侧面平行;该方法包括:
经由入射口射入介质体的多波长的光载波信号,传输至设置的选择性波长滤波片时,由所述设置的选择性波长滤波片分离出一路波长的光载波信号,并对其它路波长的光载波信号进行全反射。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述预先设置的间隔距离包括入射口至第二楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片在所述第二楔形光学块体放置方向的距离,利用下述公式确定所述入射口至第二楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片在上下方向的距离:
dA′B=d2tg(p-n);
式中,dA′B为入射口至第二楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片在上下方向的距离;
d2为入射光载波信号点至第二侧面的距离;
p为第一侧面的法线与第二侧面的夹角;
n为介质体的折射角;
利用下述公式确定所述入射光载波信号点至第二侧面的距离:
d2=a sin θ+d1;
式中,a为楔形光学块体上表面至光载波信号入射口的距离;
θ为第一侧面与第二侧面的夹角;
d1为楔形光学块体上表面长度。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述预先设置的间隔距离包括第二楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片与第二个选择性波长滤波片之间的间隔距离,利用下述公式确定所述第二楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片与第二个选择性波长滤波片之间的间隔距离:
式中,dBD为第二楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片与第二个选择性波长滤波片之间的间隔距离;
dBC为全反射光载波信号在介质中从第二选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片传输至第一选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片的距离;
θ2为光载波信号经过第一选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片的全反射后,全反射光载波信号的反射线与第一侧面的法线形成的夹角;
θ3为光载波信号经过第二选择性波长滤波片组件中的第二个选择性波长滤波片的全反射后,全反射光载波信号的反射线与第二侧面的法线形成的夹角;
θ2=90°+θ1-p;
θ1=90°-p+n;
式中,θ1为光载波信号经过第二选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片的全反射后,全反射光载波信号的反射线与第二侧面的法线形成的夹角;
θ3=90°-p+θ2。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述预先设置的间隔距离包括第一楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片与第二个选择性波长滤波片之间的间隔距离,利用下述公式确定所述第一楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片与第二个选择性波长滤波片之间的间隔距离:
式中,dCE为第一楔形光学块体中的第一个选择性波长滤波片与第二个选择性波长滤波片之间的间隔距离;
dCD为全反射光载波信号在介质中从第一选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片传输至第二选择性波长滤波片组件中的第二个选择性波长滤波片的距离;
θ4为光载波信号经过第一选择性波长滤波片组件中的第二个选择性波长滤波片的全反射后,全反射光载波信号的反射线与第一侧面的法线形成的夹角;
θ4=90°+θ3-p;
式中,α1为光载波信号经过第二选择性波长滤波片组件中的第一个选择性波长滤波片的全反射后,全反射光载波信号的反射线与第二侧面形成的夹角。

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