一種三端口光環(huán)行器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了三端口光環(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,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,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,其中個(gè)三光通端面的方位角α1、α2、α3以及光軸方位角θ與所述雙光纖準(zhǔn)直器的光束交錯(cuò)耦合角度β相匹配。由于采用單塊晶體棱鏡作為光環(huán)路部件,避免了常規(guī)的多光學(xué)元件組合成的光環(huán)路裝置,即減小了尺寸,也便于裝配,有效提高了產(chǎn)品性能,同時(shí)也降低了成本。
【專利說(shuō)明】—種三端口光環(huán)行器【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實(shí)用新型涉及光纖通信系統(tǒng)的光無(wú)源器件,尤其涉及一種三端口光環(huán)行器。【【背景技術(shù)】】
[0002]三端口光環(huán)行器是包括有三個(gè)端口的光無(wú)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(kāi)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?。因此,光環(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。
[0003]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(wú)太大的差異。
[0004]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(lái)完成此部分的功能。但在實(shí)際使用過(guò)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。
[0005]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(guó)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(guó)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(guó)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。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006]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(jiǎn)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。
[0007]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α 1、α 2> α 3 ;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α 1、第二通光端面的方位角α 2、第三光端面的方位角α 3與所述雙光纖準(zhǔn)直器的光束交錯(cuò)耦合角度β相匹配。
[0008]進(jìn)一步的,所述光軸方位角Θ、第一通光端面的方位角α 1、第二通光端面的方位角α 2、第三光端面的方位角α 3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:
【權(quán)利要求】
1.一種三端口光環(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,其特征在于: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、第三通光端面的方位角分別為α?、α2、α 3;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α 1、第二通光端面的方位角α 2、第三光端面的方位角ci3與所述雙光纖準(zhǔn)直器的光束交錯(cuò)耦合角度β相匹配。
2.如權(quán)利要求1所述的三端口光環(huán)行器,其特征在于:所述光軸方位角Θ、第一通光端面的方位角α 1、第二通光端面的方位角α 2、第三光端面的方位角α 3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:
3.如權(quán)利要求2所述的三端口光環(huán)行器,其特征在于:所述光束環(huán)路部件的雙折射晶體為YV04雙折射晶體,且雙光纖準(zhǔn)器的交叉角β=3.0°時(shí),則所述晶體偏振分光棱鏡的光軸方位角及三個(gè)通光端面的方位角分別為θ=45°、a 1=4.29°、a 2=7.28°、a 3=5.706°。
【文檔編號(hào)】G02B6/34GK203688846SQ201420024596
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】陳建林, 曾玉梅, 林玲 申請(qǐng)人:福建華科光電有限公司