專利名稱：：反射型梳狀分波長器的制作方法
技術(shù)領域：
：本實用新型涉及一種反射型梳狀分波長器，屬于光通信
技術(shù)領域：
。隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，光纖中傳輸?shù)男畔⒘颗c日俱增，特別是全光網(wǎng)路的發(fā)展，對密集波分復用(DWDM)、光開關(guān)等光無源器件的技術(shù)提出更高的要求。目前密集波分復用(DWDM)主要采用光柵、光波導、干涉濾波片，雙折射濾波等方法，但隨著密集波分復用信道間距密集程度的進一步提高，就需要更好的方法來分開信號和合成信號。采用雙折射晶體濾波片的分波長器就是其中一種較好的方法。在一般設計的方法中，采用單級濾波的可以減少器件體積，但是使得信道隔離度不高。采用雙級濾波的由于需要兩個雙折射晶體濾波片組，使得結(jié)構(gòu)復雜，體積大，所需器件多，提高了生產(chǎn)成本。本實用新型的目的是采用光反射的方法，利用一組雙折射濾波片，實現(xiàn)兩級濾波的效果，提高兩輸出信道的隔離度，減少了器件，縮小體積。本實用新型的技術(shù)方案是光路主要經(jīng)過輸入器1、偏振分光器2、λ/2相位延遲片4、濾波器5、偏振分光器6至輸出，其特征是光經(jīng)過雙折射晶體濾體器5后進入能使輸出光反向的反射式平行光偏振分光器6，使光返回再次經(jīng)過雙折射晶體濾波器5、λ/2相位延遲片4、偏振分光器2至輸出，光的輸入與輸出在濾波器的同側(cè)。上述的反射型梳狀分波長器的一種實施例是反射式平行偏振分光器6由偏振分光器6-1和直角棱鏡6-2組成，直角棱鏡的斜面平行于偏振分光器的相臨面。上述的反射型梳狀分波長器的另一種實施例是反射式平行光偏振分光器6由λ/2相位延遲片6-3、6-4對稱置于偏振分光器6-1的前側(cè)，偏振分光器6-1的后側(cè)是λ/4相位延遲片6-5，最后是平面反射鏡6-2。上述的反射型梳狀分波長器，其特征是光波輸入與輸出共用一個由三芯準直器和梯形棱鏡或三個單芯準直器陣列組成的輸入輸出器。上述的反射型梳狀分波長器，在偏振分光器2與相位延遲片之間設有PMD偏振模色散補償器3。本實用新型的優(yōu)點是提供了一種新的方法來實現(xiàn)密集波分復用(DWDM)信號的分開和合并。這種結(jié)構(gòu)的第一個優(yōu)點是通過反射實現(xiàn)對雙折射晶體濾波片組的重復利用，達到雙重濾波的效果，提高了器件的信道隔離度、減少了器件、縮小了體積。第二個優(yōu)點是該結(jié)構(gòu)對輸入光沒有偏振要求，即與偏振無關(guān)。第三個優(yōu)點是該結(jié)構(gòu)提供了一種補償偏振模色散(PMD)的方法，消除器件偏振模色散(PMD)對系統(tǒng)的影響。用本方法制作分波長器件可把一束密集波分復用信號光中的奇數(shù)列和偶數(shù)列信號分別藕合到不同的光纖中，實現(xiàn)把信道間隔變?yōu)樵瓉淼膬杀兜哪康?，相當于實現(xiàn)了信號的解復用。該器件也可把等間距交錯的兩列信號藕合到同一個光纖中，實現(xiàn)信號的復用。該方法還可以通過對雙折射濾波片的改變，實現(xiàn)1×2的反射型高隔離度的光開關(guān)、光衰減器、光調(diào)制器等器件。下面對附圖進行說明，并進一步說明其工作原理圖1是本實用新型第一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖、圖2是圖1實施例的俯視光路圖、圖3是PMD光路側(cè)視圖、圖4是本實用新型第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖、圖5是圖4實施例的俯視光路圖、圖6是圖4中PMD光路側(cè)視圖、圖7采用準直器陣列實施例結(jié)構(gòu)示意圖，圖8是準直器陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1是輸入輸出部分，1-1是三芯準直器、1-2是梯形棱鏡、1-3是三準直器陣列、2是偏振分光器、3是PMD補償平片、4是λ/2相位延遲波片、5是雙折射晶體濾波片組、6是反射式平行光偏振分光器、6-1是偏振分光器、6-2是直角棱鏡，6-3、6-4是λ/2相位延遲片、6-5是λ/4相位延遲片、6-7是平面反射鏡。圖2中輸入光中含有波列-1和波列-2，我們這樣定義波列-1、波列-2，其中波列-1是指那些通過雙折射晶體濾波片組5后位相改變?yōu)閇2KΠ]一系列波長，波列-2是指那些通過雙折射晶體濾波片組5后，相位改變?yōu)閇(2K+1)Π]一系列波長。光線L101通過偏振分光器2，其中L106B通過玻璃平片3、λ/2相位延遲波片4后其偏振方向與L106A相同，同時L106B與L106A所走光程差得到補償，即由于偏振分光器2所產(chǎn)生的PMD得到補償，其補償原理在后面會詳細說明。由于L106A與L106B在后面的光路中有相同的性質(zhì)，因此只分析其中一種即可。L106通過雙折射濾波片組5后，由于波列-1、波列-2的相位變化不一樣，所以其偏振方向也不同，在L108中，偏振垂直于紙面的為波列-1，平行于紙面的為波列-2，L108通過偏振分光器6-1把波列-1、波列-2分開為L111和L110，L110、L111通過棱鏡6-2后交換位只置，由于偏振態(tài)的不同，在偏振分光器6-1的作用下L110向下偏返回為L109、L111垂直通過偏振分光器6-1返回為L107，L107、L109再次通過雙折射晶體濾波片組5，達到雙重濾波的效果，同時使波列-2的光線L109變?yōu)槠穹较蚺c紙面垂直的L105，因此L104、L105、L106具有相同的偏振方向，且處于同一平面，L104、L105通過4、3、2后成為兩束與L101平行且處于同一水平面的光。然后耦合到三個單芯準直器陣列1-2或通過一個梯形棱鏡1-2的作用耦合到一個三芯準直器1-1中，在實際的制作中為節(jié)省空間，可以把梯形棱鏡1-2可放在4、5之間。在圖5中L201、L206、L208與圖3中L101、L106、L108分析相同，L210為波列-2，L211為波列-1，L210、L211通過λ/4相位延遲波片6-5，平面反射鏡6-2后向位改變λ/2，其偏振方向與原來垂直，讓它們分別通過6-3、6-4兩個λ/2相位延遲波片，使它們的偏振變得與原來相同，L207為波列-2，L209為波列-1，L207通過雙折射濾波片組5后，偏振方向變得與紙面垂直，L209通過雙折射濾波片組5后偏振方向不變，因此L104、L105、L106具有相同的偏振方向，且處于同一平面，后面的光路與圖3相同。圖3是兩個實施例通過補償器3的光路側(cè)視圖，它反應了光線經(jīng)過偏振分光器、PMD補償器后L106和L206的光路狀態(tài)。它反應了補償偏振模色散的效果。圖7是準直透鏡陣列1-3，1-3-1上有固定光纖的V型槽，1-3-2是準直透鏡。圖9、10分別為采用三片長度大約為7mm的YV04晶體排列成的雙折射晶體濾波片組，在圖中兩透射峰的距離約為100GHZ。圖9為單級濾波的光譜圖，圖10為兩級濾波的光譜圖，它們的譜線比較結(jié)果如下<tablesid="table1"num="001"><table>-0.5dB-1.0dB-3.0dB-25.0dB-30.0dB單級濾波0.450.550.761.351.40兩級濾波0.370.450.621.151.21</table></tables>本實用新型的實施例已由上述技術(shù)方案及給出了兩種分波長器的實施例，一種是采用直角棱鏡為反射主體的方案，一種是以平面反射鏡為反射主體的方案。圖1是采用棱鏡的反射式平行光偏振分光器，出射方向與入射方向相反，但光線處于同一水平面，出射光線的分離距離由雙折射晶體決定，與晶體的光軸方向、晶體長度、晶體的雙折射率有關(guān)，晶體可選擇YV04、TiO2、a-BBO、CaCO3等。例如采用長度為10mm的YV04晶體時，兩出射光的分離距離約為1mm。圖4是采用平面反射加入λ/4相位延遲波片的反射式平行光偏振分光器，由于45°光軸方向、λ/4相位延遲的波片的作用，使分離的兩偏振光偏振態(tài)與原來垂直，若要變回原偏振態(tài)可加入45°光軸方向、λ/2相位延遲波片6-3、6-4即可。本實用新型采用補償偏振分光器引起的補償偏振模色散(PMD)的結(jié)構(gòu)。在偏振分光器中由于O光、E光所走的光程不同，從而引起的補償偏振模色散(PMD)。在這里通過對光程短的其中一束光的光程進行補償，達到消除偏振模色散(PMD)的目的。例如對一個7mm長的、光軸方向為45°的YV4偏振分光器所產(chǎn)生的偏振模色散(PMD)進行補，可先計算出O光與E光的光程差約為0.89mm，若采用K9玻璃來補償，要求玻璃的厚度約為1.78mm。在該反射型分波長器結(jié)構(gòu)中，通過對雙折射濾波片組進行改變，加入電光調(diào)制、磁光調(diào)制或者其它調(diào)制方法，可制作反射型光開關(guān)等。例如當用一片相位延遲可控制的雙折射晶體代替濾波片組就完成了光開關(guān)的作用。權(quán)利要求1.一種反射型梳狀分波長器，光路主要經(jīng)過輸入器(1)、λ/2相位延遲器(4)、濾波器(5)、偏振器(6)至輸出，其特征是光經(jīng)過雙折射晶體濾體器(5)后進入能使輸出光反向的反射式平行光偏振分光器(6)，使光返回再次經(jīng)過濾波器(5)、λ/2相位延遲器(4)、偏振分光器(2)至輸出，光的輸入與輸出在濾波器的同側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梳狀分波長器，其特征是反射式平行光偏振分光器(6)由偏振分光器(6-1)和直角棱鏡(6-2)組成，直角棱鏡的斜面平行于偏振分光器的相臨面。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的梳狀分波長器，其特征是反射式平行光偏振分光器(6)由λ/2相位延遲片(6-3)、(6-4)對稱置于偏振分光器(6-1)的前側(cè)，偏振分光器(6-1)的后側(cè)是λ/4相位延遲片(6-5)，最后是平面反射鏡(6-2)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的梳狀分波長器，其特征是光波輸入與輸出共用一個由三芯準直器加梯形棱鏡或三準直器陣列組成的輸入輸出器。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的梳狀分波長器，其特征是光波輸入與輸出共用一個由三芯準直器加梯形棱鏡或三準直器陣列組成的輸入輸出器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梳狀分波長器，其特征是在偏振分光器2與λ/2相位延遲器4之間設有PMD偏振模色散補償器3。專利摘要本實用新型提供一種光纖通信中梳狀分波方法,它主要包括三芯準直器和梯形棱鏡組成的輸入輸出器、偏振分光器、雙折射晶體濾波器,至反射式平行光偏振分光器,使光返再次經(jīng)過上述雙折射晶體濾波器濾波、λ/2相位延遲、PMD補償、偏振分光器至輸出,使輸入與輸出在濾波器的同一側(cè)。反射式平行光偏振分光器可以通過直角棱鏡或平面反射鏡兩種方式使光返回。本實用新型采用一級濾波器實現(xiàn)兩級濾波效果,提高信道隔離度,縮小了體積。文檔編號H04J14/02GK2415547SQ0022949公開日2001年1月17日申請日期2000年3月24日優(yōu)先權(quán)日2000年3月24日發(fā)明者羅勇,方羅珍,劉水華,馬琨,許遠忠申請人:信息產(chǎn)業(yè)部武漢郵電科學研究院