[實(shí)用新型]一種三端口光環(huán)行器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420024596.4
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN203688846U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建林;曾玉梅;林玲
• 申請（專利權(quán)）人: 福建華科光電有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/34
• 分類號(hào): G02B6/34
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)京華專利事務(wù)所(普通合伙) 35212
• 代理人: 宋連梅

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實(shí)用新型涉及光纖通信系統(tǒng)的光無源器件，尤其涉及一種三端口光環(huán)行器。

【背景技術(shù)】

三端口光環(huán)行器是包括有三個(gè)端口的光無源器件，一束光從環(huán)行器的第一端口輸入，將從第二端口輸出，但從第二端口輸入的光卻不會(huì)從第一端口輸出，而是從第三端口輸出。將光環(huán)行器安裝在光纖一端，就能使在同一光纖中互為逆向傳輸?shù)膬墒庠谠摴饫w端分開到不同的端口。因此能將原本只能單向傳輸?shù)墓馔ǖ姥杆俨⒎浅Ｈ菀椎淖兂呻p向傳輸?shù)墓馔ǖ溃瑥亩杀兜脑黾庸鈧鬏斎萘俊Ｒ虼耍猸h(huán)形器被廣泛用于波分復(fù)用器、摻鉺光纖放大器、光分插復(fù)用器、色散補(bǔ)償器等領(lǐng)域。

光環(huán)行器的典型結(jié)構(gòu)可分為分光/合光器、偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器及光束環(huán)路器件三大部份。其中，第一部分，分光/合光器，通常為單塊雙折射晶體做成的光束分離器，能將一束光分成兩束偏振態(tài)相互垂直的線偏振光，或?qū)墒駪B(tài)相互垂直的線偏振光合束成一束光；第二部份為偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器件，能將分光/合光器分離出的兩束偏振態(tài)相垂直的線偏振光的偏振態(tài)分別按一定的角度旋轉(zhuǎn)。其通常由兩片晶體半波片及一半法拉第旋轉(zhuǎn)片組成。第一部分及第二部份不論從工作原理上，還是從應(yīng)用上，都已定型，不同的公司及科研單位在此兩部件并無太大的差異。

第三部份為光束行路器件，也是光環(huán)行器中最為核心的部件，它不僅需要將不同的線偏振態(tài)的光束按不同的光轉(zhuǎn)播線路傳輸，同時(shí)還必需能使不同線偏振態(tài)的兩束光以一定的角度與雙光纖準(zhǔn)直器的光束交叉耦合角度相互匹配。不同的公司及不同的科研單位，對(duì)此部件都做了相當(dāng)大的工作及研究，利用不同的光學(xué)元件，或光學(xué)元件的組合，來完成此部分的功能。但在實(shí)際使用過程中，都不可避免地有些缺點(diǎn)。影響了產(chǎn)品的性能及成本。

目前光環(huán)形器方面的專利比較多，并且其中的光環(huán)路裝置基本上都是由多個(gè)光學(xué)元件組合成則，如美國專利US6049426A、US6052228A、US6822793B2，它們都采用了兩個(gè)獨(dú)立的渥拉斯頓棱鏡作為光束環(huán)行器件；中國專利ZL01127772.6，則采用一個(gè)渥拉斯頓棱鏡及兩個(gè)光學(xué)楔角片組合；中國專利ZL01263562.6，采用兩個(gè)晶體楔角片組合成的偏振分光棱鏡。這些光環(huán)路器件由于采用了多個(gè)光學(xué)元件作為光環(huán)路裝置，其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，裝配調(diào)整也較難，并且成本也較高昂，可靠性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有光環(huán)行器的上述缺點(diǎn)，提供一種三端口光環(huán)行器，簡化了光束環(huán)路器件的結(jié)構(gòu)，降低裝配難度，提高產(chǎn)品的可靠性及降低成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種三端口光環(huán)行器，包括依次排列在該光環(huán)行器的縱向軸線上的雙光纖準(zhǔn)直器、第一分束/合束晶體、第一組偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器、光束環(huán)路器件、第二組偏振態(tài)轉(zhuǎn)換器、第二分束/合束晶體以及單光纖準(zhǔn)直器，其中：所述光束環(huán)路部件是由單塊雙折射晶體加工了三個(gè)楔角面作為三個(gè)通光端面而成的晶體偏振分光棱鏡，其中第一通光端面和第二通光端面位于該雙折射晶體的同一端面，第三通光端面位于該雙折射晶體的另一端面，且第一通光端面、第二通光端面、第三光端面的方位角分別為α1、α2、α3；該晶體偏振分光棱鏡的光軸在入射面內(nèi)并且與縱向軸成一夾角，記為光軸方位角θ；所述光軸方位角θ、第一通光端面的方位角α1、第二通光端面的方位角α2、第三光端面的方位角α3與所述雙光纖準(zhǔn)直器的光束交錯(cuò)耦合角度β相匹配。

進(jìn)一步的，所述光軸方位角θ、第一通光端面的方位角α1、第二通光端面的方位角α2、第三光端面的方位角α3與所述雙光纖準(zhǔn)直器的光束交錯(cuò)耦合角度β的關(guān)系由如下計(jì)算決定：