專利名稱：一種梳狀分波器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光纖通信領(lǐng)域，尤其涉及用于光纖通信領(lǐng)域的一種梳狀分波器裝 置(光交叉波分復(fù)用器)。
背景技術(shù)：
光交叉波分復(fù)用器梳狀分波器裝置又叫光交叉復(fù)用/解復(fù)用器，是一種用在光纖 通信中密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)的光學(xué)路由器(Optical router)，也稱梳狀濾波器(Comb filter)。梳狀分波器裝置的解復(fù)用功能是把單組輸入DWDM光信號分解成兩組奇偶信道 輸出，且兩組光輸出信號信道間隔兩倍于輸入光信號信道間隔。它使較窄信道間隔設(shè)計的 DWDM系統(tǒng)，如100GHz (或50GHz)能進(jìn)一步解分復(fù)用成信道間隔為200GHz (或100GHz)的更 疏松的DWM系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的鍍膜技術(shù)不能滿足當(dāng)前DWDM系統(tǒng)中對更高頻率間隔的需求，由此發(fā)展 起來的梳狀分波器器件成為光通訊網(wǎng)絡(luò)中的重要器件，在當(dāng)前的光通訊網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛 的應(yīng)用。特別是隨著10G、40G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；逃?，對信道間隔的要求越來越高，隨之對梳狀 分波器器件也提出了越來越高的要求信道間隔更密、色散指標(biāo)更高。這些均對梳狀分波器 的制造帶來了新的技術(shù)問題。目前主流的梳狀分波器技術(shù)主要有晶體雙折射型(如JDSU、Oplink等)，MZI (馬 赫-曾德干涉儀)型(如Finisar)和GT標(biāo)準(zhǔn)具型(如Oclaro等)。其中，上述前兩種技 術(shù)，由于成本、體積等方面的問題，在實現(xiàn)更高的信道間隔方面難度非常大。而第三種技術(shù) GT標(biāo)準(zhǔn)具型由于標(biāo)準(zhǔn)具固有的色散性能偏大，在實現(xiàn)更高密度的間隔時，其色散更是成指 數(shù)的增長，難以滿足當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的色散要求，存在技術(shù)障礙。所以，在當(dāng)前的狀況下，實現(xiàn)一種低成本，通道間隔擴展能力強，且色散等光學(xué)指 標(biāo)突出的梳狀分波器技術(shù)(或結(jié)構(gòu))，具有非常重要的實際意義。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型解決的技術(shù)問題是，提供一種梳狀分波器裝置，低成本，通道間隔擴展 能力強，且色散等光學(xué)指標(biāo)突出。本實用新型提供一種梳狀分波器裝置，其包括將入射光分為偏振方向相同的兩路線偏振光的起偏單元；將所述兩路偏振光分為偏振方向相互垂直的偏振光，并根據(jù)其偏振方向在不同光 路傳輸后合束的位相延遲單元；以及使得位相延遲單元合束的偏振光產(chǎn)生偏振干涉的檢偏單元。進(jìn)一步地，所述起偏單元包括雙折射晶體和波片。進(jìn)一步地，所述起偏單元包括波片、法拉第旋轉(zhuǎn)片或者液晶其中之一。進(jìn)一步地，所述位相延遲單元包括偏振分束器。進(jìn)一步地，所述偏振分束器包括N-PBS和強度分光膜片。[0015]進(jìn)一步地，所述偏振分束器的分光單元為分強度型。進(jìn)一步地，所述偏振分束器的分光單元的分強度比可以相同，也可以不相同。進(jìn)一步地，所述梳狀分波器裝置為至少2級的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，所述梳狀分波器裝置的各級之間設(shè)置偏振控制元件。進(jìn)一步地，位相延遲單元的兩個光程臂上設(shè)置相位轉(zhuǎn)變元件。進(jìn)一步地，所述梳狀分波器裝置為反射式或者直通式的雙程結(jié)構(gòu)。本實用新型提供的一種梳狀分波器裝置，利用位相延遲單元兩個臂光程差調(diào)節(jié)自 由光譜范圍(FSR)，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可擴展性高，低成本，通道間隔擴展能力強，且色 散等光學(xué)指標(biāo)突出等優(yōu)點。

圖1是本實用新型一種梳狀分波器裝置的第一實施例示意圖。圖2是本實用新型一種梳狀分波器裝置的第二實施例示意圖。圖3是本實用新型一種梳狀分波器裝置的第三實施例示意圖。圖4是本實用新型一種梳狀分波器裝置單級50/100G結(jié)構(gòu)濾波波形示意圖。圖5是本實用新型一種梳狀分波器裝置雙級50/100G結(jié)構(gòu)濾波波形示意圖。圖6是本實用新型一種梳狀分波器裝置雙級雙通50/100G結(jié)構(gòu)濾波波形示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實用新型提供了基于邁克爾遜干涉儀結(jié)構(gòu)的一種梳狀分波器裝置，其實現(xiàn)的基 本原理是偏振光干涉，其兩干涉光束的位相延遲通過調(diào)節(jié)邁克爾遜干涉儀的兩個臂長差決 定。本結(jié)構(gòu)主要包括如下幾個部分起偏單元、位相延遲單元以及檢偏單元，其為標(biāo)準(zhǔn)的偏 振干涉裝置。[0030]這里，起偏單元的作用是將入射光分為偏振方向相同的線偏振光，其包括雙折射 晶體和波片，或者包括波片、法拉第旋轉(zhuǎn)片或者液晶其中之一。位相延遲單元將上述兩路偏振光都分為偏振方向相互垂直的偏振光并根據(jù)其偏 振方向在不同光路傳輸后合束，從而產(chǎn)生位相延遲。位相延遲單元包括偏振分束器(PBS)， 其分光單元為分強度型，分光單元的分強度比可以相同，也可以不相同。偏振分束器包括 N-PBS和強度分光膜片。檢偏單元檢偏方向與上述兩個正交偏振光的偏振方向成一夾角，從而產(chǎn)生偏振干 涉，實現(xiàn)光學(xué)梳狀濾波功能。這里可采用雙折射晶體或者PBS作為檢偏單元，也可選擇其他 具有偏振選擇能力的光學(xué)元件。請參閱圖1，其是本實用新型一種梳狀分波器裝置的第一實施例示意圖。一種梳狀分波器裝置，包括起偏器101，第一半波片102，第二半波片103，PBS立 方體104，第一 1/4波片105，第一反射鏡106，第二 1/4波片107，第二反射鏡108，第三半波 片109以及檢偏器110。其中，起偏器101和檢偏器110為Walkoff晶體。入射光從起偏器101的入射端口 1011輸入，經(jīng)過起偏器101后分為兩路偏振方向 正交的線偏光，其中一路線偏光以實線表示，另外一路線偏光以虛線表示；該兩路線偏光分別經(jīng)過第一半波片102，第二半波片103后，偏振方向轉(zhuǎn)到相同角度，例如45° ；該兩路 偏振光隨后進(jìn)入PBS立方體104，并在PBS立方體104的分光面上分別分為各自的ρ光和s 光。以實線表示的線偏光來舉例說明，實線表示的線偏光在PBS立方體104的分光面上分 為P光和s光，ρ光和s光轉(zhuǎn)入不同光路傳播。其中，ρ光直接透過PBS立方體104的分光 面射出并經(jīng)過第一 1/4波片105后被第一反射鏡106反射后再次進(jìn)入PBS立方體104，此 時P光的偏振方向轉(zhuǎn)過90°，并從PBS立方體104的一個面輸出；s光先在PBS立方體104 的分光面上反射，再經(jīng)過第二 1/4波片107后被第二反射鏡108反射后再次進(jìn)入PBS立方 體104，與ρ光一樣從PBS立方體104的同一個面輸出。此時，兩偏振正交光合束。隨后該 兩路偏振光經(jīng)過第三半波片109，相對后面的檢偏器110的偏振透過方向成一定的夾角(比 如45° )；最后，正交的該兩路偏振光在檢偏器110處發(fā)生偏振干涉，實現(xiàn)梳狀分波器器件 需要的奇、偶通道的分離。 需要說明的是，這里p、s光各自經(jīng)過的光路的光程差決定了梳狀分波器器件的自 由光譜范圍(FSR)，該光程差由下式?jīng)Q定
剛八=圭其中，c表示真空中光速；FSR表示Jnterleavr器件的自由光譜范圍(濾波間 隔)。另外，還必須注意的是，圖1中的入射光通過起偏器101進(jìn)行了偏振態(tài)的分離，故 需在梳狀分波器裝置輸出端(PBS立方體104)進(jìn)行兩路光的合束，這里處于簡化光路圖的 目的而沒有畫出。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型提供的一種梳狀分波器裝置，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積 小、可擴展性高等優(yōu)點，特別適用于實現(xiàn)當(dāng)前50/100G及以上更高頻率間隔的梳狀分波器 器件。此外，從器件的實用性考慮，上述一種梳狀分波器裝置的單級梳狀分波器機構(gòu)尚 不能滿足實用所需的平頂(flat-top)濾波性能。根據(jù)傅里葉級數(shù)的原理，視需要采用2級 或者2級以上的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)濾波波形的頂部平坦化，如圖2本實用新型一種梳狀分波器裝置 的第二實施例示意圖所示。與第一實施例相比較，第二實施例一種梳狀分波器裝置還包括 第三反射鏡211、第三1/4波片212、第二 PBS立方體213、第四反射鏡214、第四1/4波片 215以及第四半波片216。在第二實施例中，后一級位相延遲需為上一級的2倍。更進(jìn)一步來說，以上的單通結(jié)構(gòu)還不能滿足實際需要的隔離度要求，需要進(jìn)行雙 通的結(jié)構(gòu)處理。雙通結(jié)構(gòu)一般為反射結(jié)構(gòu)或者直連雙通結(jié)構(gòu)，其中反射結(jié)構(gòu)在體積和成本 上有一定優(yōu)勢，如圖3本實用新型一種梳狀分波器裝置的第三實施例示意圖所示所示。與 第二實施例相比較，第三實施例一種梳狀分波器裝置還包括直角棱鏡320，且光路可表示為 入射光310、第一出射光311和第二出射光312。本實用新型中，2級或多級結(jié)構(gòu)，以及雙通設(shè)計，均是為改善濾波性能或其他如色 散等性能所做的優(yōu)化，但均不脫離本實用新型的范疇，為本實用新型不可分割的一部分。請參閱圖4至6，其中，圖4為本實用新型一種梳狀分波器裝置單級50/100G結(jié)構(gòu) 濾波波形示意圖，圖5為本實用新型一種梳狀分波器裝置雙級50/100G結(jié)構(gòu)濾波波形示意 圖，圖6為本實用新型一種梳狀分波器裝置雙級雙通50/100G結(jié)構(gòu)濾波波形示意圖。[0045] 在上述實施例中，僅對本實用新型進(jìn)行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱 讀本專利申請后可以在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下對本實用新型進(jìn)行各種 修改。
權(quán)利要求1.一種梳狀分波器裝置，其特征在于，所述梳狀分波器裝置包括將入射光分為偏振方向相同的兩路線偏振光的起偏單元；將所述兩路偏振光分為偏振方向相互垂直的偏振光，并根據(jù)其偏振方向在不同光路傳 輸后合束的位相延遲單元；以及使得位相延遲單元合束的偏振光產(chǎn)生偏振干涉的檢偏單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種梳狀分波器裝置，其特征在于，所述起偏單元包括雙折 射晶體和波片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種梳狀分波器裝置，其特征在于，所述起偏單元包括波片、 法拉第旋轉(zhuǎn)片或者液晶其中之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種梳狀分波器裝置，其特征在于，所述位相延遲單元包括 偏振分束器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種梳狀分波器裝置，其特征在于，所述偏振分束器包括 N-PBS和強度分光膜片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種梳狀分波器裝置，其特征在于，所述偏振分束器的分光 單元為分強度型。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種梳狀分波器裝置，其特征在于，所述偏振分束器的分光 單元的分強度比可以相同，也可以不相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種梳狀分波器裝置，其特征在于，所述梳狀分波器裝置為 至少2級的結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種梳狀分波器裝置，其特征在于，所述梳狀分波器裝置的 各級之間設(shè)置偏振控制元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的一種梳狀分波器裝置，其特征在于，位相延遲單 元的兩個光程臂上設(shè)置相位轉(zhuǎn)變元。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的一種梳狀分波器裝置，其特征在于，所述梳狀分 波器裝置為反射式或者直通式的雙程結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型提供一種梳狀分波器裝置，其包括將入射光分為偏振方向相同的兩路線偏振光的起偏單元；將所述兩路偏振光分為偏振方向相互垂直的偏振光，并根據(jù)其偏振方向在不同光路傳輸后合束的位相延遲單元；以及使得位相延遲單元合束的偏振光產(chǎn)生偏振干涉的檢偏單元。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、低成本等優(yōu)點。
文檔編號G02B6/293GK201886166SQ20102059378
公開日2011年6月29日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者吳勵, 胡豪成 申請人:福州高意通訊有限公司