專利名稱：光偏振控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種光偏振控制器，特別是涉及一種適于輸出一橫向電性(transverse electric，TE)光束或一橫向磁性偏振(transversemagnetic，TM)光束的光偏振控制器(Optical polarization controller)。
背景技術(shù)：
由于網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)快速成長，人們對于網(wǎng)絡(luò)頻寬的需求日增，因此如何在有限的頻寬中提高數(shù)據(jù)傳輸量一直是關(guān)注的焦點(diǎn)之一。相較于使用傳統(tǒng)雙絞銅線以傳輸訊號，光纖具有通信容量大、訊號耗損小、不受電磁干擾、重量輕與體積小等優(yōu)點(diǎn)。早期利用光纖傳送訊號時，只能利用單一波長光束來傳輸訊號。然而，隨著運(yùn)用合波(Wavelength Combination)與分波(Wavelength Division)的概念，而發(fā)展出在一光纖中可以同時通過多個波長及二個各別偏振方向(TM&TE模)的光束，因此光纖的頻寬也就增加。上述的技術(shù)例如高密度多波分工器(Dense Wavelength DivisionMultiplexer，DWDM)、分波多工器(Wavelength Division Multiplexer，WDM)與光加/減多工器(Optical Add/Drop Multiplexer，OADM)、分偏振多工器(Polarization Division Multiplexer PDM)。
在光纖通訊中，由于平面光波導(dǎo)(planar waveguide)及分偏振多工器的相關(guān)應(yīng)用，愈來愈多的器件輸入訊號的光束須是偏振光束(polarizedlight beam)，而形成偏振光束的方法例如使用偏振分光鏡(PolarizationBeam Splitter，PBS)或雙折射晶體，將單一波長(single wavelength)的光束分為橫向電性(TE)偏振光束及橫向磁性(TM)偏振光束，并且視需求使用橫向電性光束或橫向磁性偏振光束。隨后將訊號加載橫向電性光束或橫向磁性偏振光束上，并使用高密度多波分工器(DWDM)或分波多工器(WDM)將各種波長的橫向電性光束或橫向磁性偏振光束導(dǎo)入光纖中。
值得一提的是，若使用橫向電性偏振光束加載數(shù)據(jù)，則橫向磁性偏振光束舍棄不用。因此，傳遞數(shù)據(jù)的橫向電性或橫向磁性偏振光束的光強(qiáng)度均小于原先單一波長光束的光強(qiáng)度。
由此可見，上述現(xiàn)有的光偏振控制器仍存在有缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決光偏振控制器存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的光偏振控制器存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型的光偏振控制器，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的光偏振控制器，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的光偏振控制器存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的光偏振控制器，所要解決的技術(shù)問題是使其適于輸出一橫向電性或橫向磁性偏振光束，且輸出的偏振光束的光強(qiáng)度是與輸入的單一波長光束的光強(qiáng)度相近，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種光偏振控制器，所要解決的技術(shù)問題是使其適于輸出一橫向電性或橫向磁性偏振光束，而輸出的偏振光束的光強(qiáng)度是與輸入的單一波長光束的光強(qiáng)度相近，且光偏振控制器能夠控制橫向電性或橫向磁性偏振光束的偏振方向，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種光偏振控制器，適于接收一輸入光束，并輸出一橫向磁性偏振光束與一橫向電性偏振光束其中之一，該光偏振控制器包括一偏振分光元件，適于接收該輸入光束，并輸出一第一光束與一第二光束；以及一半波片，可切換地配置于該第一光束與該第二光束其中之一的光路徑上。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的光偏振控制器，其更包括一相位補(bǔ)償晶體，配置于該第一光束的光路徑上。
前述的光偏振控制器，其中所述的偏振分光元件更包括一光入射面、一第一光束出射面與一第二光束出射面，其中該光入射面與該第一光束出射面的距離是大于該光入射面與該第二光束出射面的距離，使得該第一光束與該第二光束的相位相同。
前述的光偏振控制器，其更包括一準(zhǔn)直元件，配置于該半波片之后，并位于該第一光束與該第二光束的光路徑上。
前述的光偏振控制器，其更包括一極化保持光纖，連接于該準(zhǔn)直元件之后。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種光偏振控制器，適于接收一輸入光束，并輸出一橫向磁性偏振光束與一橫向電性偏振光束其中之一，該光偏振控制器包括一偏振分光元件，適于接收該輸入光束，并輸出一第一光束與一第二光束；一半波片，可切換地配置于該第一光束與該第二光束其中之一的光路徑上；以及一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，承載該偏振分光元件與該半波片，且該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸是與該第一光束及該第二光束的行進(jìn)方向平行。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的光偏振控制器，其更包括一相位補(bǔ)償晶體，配置于該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，且該相位補(bǔ)償晶體是位于該第一光束的光路徑上。
前述的光偏振控制器，其中所述的偏振分光元件更包括一光入射面、一第一光束出射面及一第二光束出射面，其中該光入射面與該第一光束出射面的距離是大于該光入射面與該第二光束出射面的距離，使得該第一光束與該第二光束的相位相同。
前述的光偏振控制器，其更包括一準(zhǔn)直元件，配置于該半波片之后，且該準(zhǔn)直元件是位于該第一光束與該第二光束的光路徑上。
前述的光偏振控制器，其更包括一極化保持光纖，連接于該準(zhǔn)直元件之后。
前述的光偏振控制器，其更包括一平面波導(dǎo)芯片，連接至該極化保持光纖。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下本發(fā)明提出一種光偏振控制器，其適于接收一輸入光束，并輸出一橫向磁性偏振光束或橫向電性偏振光束，而光偏振控制器例如包括一偏振分光元件(polarization division component)與一半波片(half-waveplate)。其中，偏振分光元件適于接收輸入光束，并輸出第一光束與第二光束。此外，半波片是可切換地配置于第一光束或第二光束的光路徑(optical path)上。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，光偏振控制器例如更包括一相位補(bǔ)償晶體(phase compensating crystal)，其是配置于第一光束的光路徑上。
依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例，上述的偏振分光元件例如更包括一光入射面、一第一光束出射面與一第二光束出射面，其中光入射面與第一光束出射面的距離是大于光入射面與第二光束出射面的距離，使得第一光束與第二光束的相位相同。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，光偏振控制器例如更包括一準(zhǔn)直元件(collimating component)，其是配置于半波片之后，并位于第一光束與第二光束的光路徑上。此外，光偏振控制器例如更包括一極化保持光纖(optical fiber of polarization maintained)，其是連接于準(zhǔn)直元件之后。
基于上述目的或其它目的，本發(fā)明還提出一種光偏振器，其適于接收一光束，并輸出一橫向磁性偏振光束或一橫向電性偏振光束，而光偏振控制器例如包括一偏振分光元件、一半波片與一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。其中，偏振分光元件適于接收輸入光束，并輸出第一光束與第二光束。此外，半波片是可切換地配置于第一光束或第二光束的光路徑上。另外，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)承載偏振分光元件與半波片，且旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸是與第一光束及第二光束的行進(jìn)方向平行。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，光偏振控制器例如更包一相位補(bǔ)償晶體，其是配設(shè)于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，且相位補(bǔ)償晶體是位于第一光束的光路徑上。
依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例，上述的偏振分光元件例如更包括一光入射面、一第一光束出射面與一第二光束出射面，其中光入射面與第一光束出射面的距離是大于光入射面與第二光束出射面的距離，使得第一光束與第二光束的相位相同。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，光偏振控制器例如更包括一準(zhǔn)直元件，其是配置于半波片之后，且準(zhǔn)直元件是位于第一光束與第二光束的光路徑上。此外，光偏振控制器例如更包括一極化保持光纖，其連接于準(zhǔn)直元件之后。另外，光偏振控制器例如更包括一平面波導(dǎo)芯片(planar waveguide chip)，其是連接至極化保持光纖。
基于上述，本發(fā)明的光偏振控制器藉由切換半波片的位置，以決定輸出橫向磁性或橫向電性偏振光束，且輸出的橫向磁性或橫向電性偏振光束與輸入光束的光強(qiáng)度相當(dāng)。此外，本發(fā)明的光偏振控制器使用一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以改變輸出的橫向磁性或橫向電性偏振光束的偏振方向。
經(jīng)由上述可知，本發(fā)明是關(guān)于一種光偏振控制器，其適于接收一輸入光束，并輸出一橫向磁性偏振光束或橫向電性偏振光束，而光偏振控制器例如包括一偏振分光元件與一半波片。其中，偏振分光元件適于接收輸入光束，并輸出第一光束與第二光束。此外，半波片是可切換地配置于第一光束或第二光束的光路徑上。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明光偏振控制器至少具有下列優(yōu)點(diǎn)1、相較于習(xí)知技術(shù)，本發(fā)明的光偏振控制器不僅能夠輸出一橫向電性或一橫向磁性偏振光束，且光偏振控制器所輸出的偏振光束的光強(qiáng)度是與輸入的單一波長光束的光強(qiáng)度相近。此外，光偏振控制器更可藉由相位延遲晶體或特殊設(shè)計的偏振分光元件，以修正輸出橫向電性或橫向磁性偏振光束的色散問題。
2、本發(fā)明的光偏振控制器不僅能夠輸出一橫向電性或一橫向磁性偏振光束，且本發(fā)明的光偏振控制器藉由一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)更可以改變輸出的橫向電性或橫向磁性偏振光束的偏振方向，以適用對于偏振方向具有特殊需求的光學(xué)元件。此外，對于色散敏感的光學(xué)元件，本發(fā)明的光偏振控制器更可藉由相位延遲晶體或特殊的偏振分光元件，以修正輸出橫向電性或橫向磁性偏振光束的色散。
3、相較于現(xiàn)有習(xí)知技術(shù)，應(yīng)用本發(fā)明的光偏振控制器的光加多工器，將每一波長的光束分成橫向電性與橫向磁性偏振光束以傳遞數(shù)據(jù)，所以應(yīng)用本發(fā)明的光偏振控制器的光加多工器能夠傳輸?shù)馁Y料量為現(xiàn)有技術(shù)的兩倍。
綜上所述，本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的光偏振控制器，適于輸出一橫向電性或橫向磁性偏振光束，且輸出的偏振光束的光強(qiáng)度是與輸入的單一波長光束的光強(qiáng)度相近。另其適于輸出一橫向電性或橫向磁性偏振光束，而輸出的偏振光束的光強(qiáng)度是與輸入的單一波長光束的光強(qiáng)度相近，且光偏振控制器能夠控制橫向電性或橫向磁性偏振光束的偏振方向。其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價值，并在同類產(chǎn)品中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的光偏振控制器具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。


圖1是依照本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的光偏振控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是依照本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的光偏振控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是依照本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的光偏振控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是依照本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的光偏振控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是依照本發(fā)明第五較佳實(shí)施例的光偏振控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是依照本發(fā)明第六較佳實(shí)施例的光偏振控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明的光偏振控制器應(yīng)用于光加多工器的結(jié)構(gòu)示意圖。
110輸入光纖 120準(zhǔn)直器130、130a、130b輸入光束 200、300、400光偏振控制器210、310、410偏振分光元件 212、312、412第一光束214、314、314第二光束 220、420半波片230、440準(zhǔn)直元件 240、450極化保持光纖250相位補(bǔ)償晶體 310a光入射面312a第一光束出射面314a第二光束出射面430旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 460平面波導(dǎo)芯片(平面波導(dǎo)晶片)500光加多工器(光加多任務(wù)器) 510、520光偏振控制器組
510a、520a第一光偏振控制器 510b、520b第二光偏振控制器512a、512b第一極化保持光纖 522a、522b第一極化保持光纖530合波器540第二極化保持光纖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的光偏振控制器其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
第一實(shí)施例請參閱圖1所示，是依照本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的光偏振控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明較佳實(shí)施例的光偏振控制器200，適于接收一輸入光束130，并輸出一橫向磁性偏振光束或一橫向電性偏振光束，其中橫向磁性偏振光束與橫向電性偏振光束的偏振方向是垂直，而輸入光束130是由一準(zhǔn)直器(collimator)120所提供，且一輸入光纖110是與準(zhǔn)直器120連接。該光偏振控制器200例如包括一偏振分光元件210與一半波片220。其中，偏振分光元件210適于接收輸入光束130，并輸出第一光束212與第二光束214。另外，半波片220是可切換地配置于第一光束212或第二光束214的光路徑上。
請繼續(xù)參閱圖1所示，輸入光束130例如可為單一波長光束，如激光，而偏振分光元件210例如可為偏振分光鏡(Polarization BeamSplitter，PBS)、雙折射晶體或多量子井波導(dǎo)(multiple quantum-wellwaveguide)。就輸出橫向磁性偏振光束而言，輸入光束130經(jīng)由輸入光纖110傳輸至準(zhǔn)直器120，并入射至偏振分光元件210。當(dāng)輸入光束130通過偏振分光元件210之后，輸入光束130分為第一光束(橫向磁性偏振光束)212與第二光束214(橫向電性偏振光束)。此時，為了輸出橫向磁性偏振光束，將半波片220切換至第二光束214的光路徑上。因此，當(dāng)?shù)诙馐?14通過半波片220之后，第二光束214便成為橫向磁性偏振光束。值得一提的是，若光偏振控制器200需輸出橫向電性偏振光束，則將半波片220切換至第一光束212的光路徑上，便能輸出橫向電性偏振光束，在此不再贅述。
第二實(shí)施例請參閱圖2所示，是依照本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的光偏振控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例與第一實(shí)施例相似，其不同之處在于本實(shí)施例的光偏振控制器200增加一準(zhǔn)直元件230與一極化保持光纖240。其中，準(zhǔn)直元件230是配置于半波片220之后，并位于第一光束212與第二光束214的光路徑上，其中準(zhǔn)直元件230例如包括非球面透鏡(aspheric lens)、準(zhǔn)直器(collimator)或其它具有準(zhǔn)直功能的透鏡。此外，極化保持光纖240是連接于準(zhǔn)直元件230之后。
請繼續(xù)參閱圖2所示，第一光束212與第二光束214是分別入射至準(zhǔn)直元件230。隨后，第一光束212與第二光束214入射至極化保持光纖240內(nèi)。因此，極化保持光纖240能夠提供橫向電性偏振光束或橫向磁性偏振光束至其它光學(xué)元件(圖中未示)。相較于現(xiàn)有習(xí)知技術(shù)，本發(fā)明的光偏振控制器200能夠輸出較高功率的橫向電性偏振光束或橫向磁性偏振光束。值得一提的是，在本實(shí)施例與第一實(shí)施例中，相對于第一光束212的相位，第二光束214的相位延遲(phase retardation)。因此，對于非常重視色散(dispersion)的光學(xué)元件而言，本實(shí)施例與第一實(shí)施例就不適用上述的光學(xué)元件。所以，本發(fā)明提出另一實(shí)施例，其適用于非常重視色散的光學(xué)元件，并詳述如后。
第三實(shí)施例請參閱圖3所示，是依照本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的光偏振控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例與第一實(shí)施例相似，其不同之處在于本實(shí)施例的光偏振控制器200具有一相位補(bǔ)償晶體250，其是配置于第一光束的光路徑212上，使得第一光束212與第二光束214的相位相同。此外，輸入光束130的波長、偏振分光元件210的長度D與偏振分光元件210折射率均與相位補(bǔ)償晶體250的選用有關(guān)。此外，如同圖2所示，本實(shí)施例亦可以增加一準(zhǔn)直元件(圖中未示)與連接于準(zhǔn)直元件之后的一極化保持光纖(圖中未示)，將相同相位的第一光束212與第二光束214提供給其它光學(xué)元件，在此不再贅述。
承上所述，本發(fā)明的光偏振控制器200除了能夠根據(jù)需求輸出橫向電性偏振光束或橫向磁性偏振光束之外，本發(fā)明的光偏振控制器200更能修正橫向電性偏振光束或橫向磁性偏振光束的色散。此外，使得第一光束212與第二光束214具有相同相位的結(jié)構(gòu)并不限定于使用相位補(bǔ)償晶體250，其詳述如后。
第四實(shí)施例請參閱圖4所示，是依照本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的光偏振控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例與第三實(shí)施例相似，其不同之處在于在本實(shí)施例中，光偏振控制器300的偏振分光元件310所輸出的第一光束312與第二光束314具有相同相位。偏振分光元件310例如包括一光入射面310a、一第一光束出射面312a及一第二光束出射面314a，其中光入射面310a與第一光束出射面312a的距離D1是大于光入射面310a與第二光束出射面314a的距離D2，使得偏振分光元件310所輸出的第一光束312與第二光束314具有相同相位。
請繼續(xù)參閱圖4所示，D1與D2的差距與輸入光束130的波長、偏振分光元件210的長度D1及偏振分光元件310有關(guān)。此外，如同圖2所示，本實(shí)施例亦可以增加一準(zhǔn)直元件(圖中未示)與連接于準(zhǔn)直元件之后的一極化保持光纖(圖中未示)，在此不再贅述。
第五實(shí)施例請參閱圖5所示，是依照本發(fā)明第五較佳實(shí)施例的光偏振控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。該光偏振控制器400，例如包括一偏振分光元件410、一半波片420與一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)430。其中，偏振分光元件410適于接收輸入光束130，并輸出第一光束412與第二光束414。此外，半波片420是可切換地配置于第一光束412或第二光束414的光路徑上。另外，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)430承載偏振分光元件410與半波片420，且旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)430的轉(zhuǎn)軸(例如以輸入光束130的光路徑為轉(zhuǎn)軸)是與第一光束412及第二光束414的行進(jìn)方向(如圖中所示的Z方向)平行。
請繼續(xù)參閱圖5所示，對于平面光波回路(Planar LightwaveCircuit，PLC)元件而言，輸入的偏振光束的偏振方向必須與元件所需求的方向一致。因此，本發(fā)明的光偏振控制器能夠藉由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)430的旋轉(zhuǎn)，以改變輸出的第一光束412與第二光束414的偏振方向。以輸出橫向磁性偏振光束為例并參閱圖中圓形區(qū)域，原本光偏振控制器400所輸出的橫向磁性偏振光束的偏振方向?yàn)門M，而PLC元件能夠接受的橫向磁性偏振光束的偏振方向?yàn)門M’，且TM’與TM具有一夾角θ。因此，使用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)430旋轉(zhuǎn)θ角，則光偏振控制器所輸出的橫向磁性偏振光束的偏振方向TM便能夠與PLC元件能夠接受的橫向磁性偏振光束的偏振方向?yàn)門M’一致。
承上所述，本實(shí)施例并不限定應(yīng)用于PLC元件，亦可應(yīng)用于對于橫向磁性偏振光束或橫向電性偏振光束的偏振方向有特別限定的光學(xué)元件。值得一提的是，對于色散敏感的光學(xué)元件而言，本實(shí)施例所輸出的第一光束412與第二光束414具有相位差。因此，本實(shí)施例可以結(jié)合第三實(shí)施例的相位延遲晶體250(如圖3所示)或使用第四實(shí)施例的偏振分光元件310(如圖4所示)，以輸出具有相同相位的第一光束412與第二光束414，在此不再贅述。
第六實(shí)施例請參閱圖6所示，是依照本發(fā)明第六較佳實(shí)施例的光偏振控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例與第五實(shí)施例相似，其不同之處在于本實(shí)施例增加一準(zhǔn)直元件440、一極化保持光纖450及一平面波導(dǎo)芯片460。其中，準(zhǔn)直元件440是配置于半波片420之后，且準(zhǔn)直元件440是位于第一光束412與第二光束414的光路徑上。此外，極化保持光纖450是連接于準(zhǔn)直元件440之后。另外，平面波導(dǎo)芯片460是連接至極化保持光纖450。
請繼續(xù)參閱圖6所示，平面波導(dǎo)芯片460對于輸入的橫向磁性偏振光束或橫向電性偏振光束的偏振方向具有特別限制。因此藉由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)430，使得第一光束412與第二光束414的偏振方向與平面波導(dǎo)芯片460所需的偏振方向一致。隨后，第一光束412與第二光束414入射至準(zhǔn)直元件440，以調(diào)整光束的平行度。此外，當(dāng)?shù)谝还馐?12與第二光束414在極化保持光纖450傳輸時，極化保持光纖450能夠保持第一光束412與第二光束414的偏振方向不會改變。
承上所述，本實(shí)施例的極化保持光纖450并不限定連接至平面波導(dǎo)芯片460，亦可連接至對于輸入光束的偏振方向具有特別限定的光學(xué)元件。如同第五實(shí)施例所述的內(nèi)容，本實(shí)施例所輸出的第一光束412與第二光束414具有相位差。因此，本實(shí)施例可以結(jié)合第三實(shí)施例的相位延遲晶體250(如圖3所示)或使用第四實(shí)施例的偏振分光元件310(如圖4所示)，以輸出具有相同相位的第一光束412與第二光束414，在此不再贅述。
請參閱圖7所示，是本發(fā)明的光偏振控制器應(yīng)用于光加多工器的示意圖。光加多工器(Optical Add Multiplexer，OAM)500適于接收多個不同波長的輸入光束130a與130b，并輸出一多波長(mutliwavelength)光束，而光加多工器500例如包括多個光偏振控制器組510與520、一合波器(multiplexer，MUX)530與一第二極化保持光纖540。其中，光偏振控制器組510與520是適于接收分別接收不同波長的輸入光束130a與130b，并輸出一橫向磁性偏振光束與一橫向電性偏振光束。該光偏振控制器組510與520例如包括第一光偏振控制器510a與520a、第二光偏振控制器510b與520b，及第一極化保持光纖512a、512b、522a與522b。此外，合波器530藉由第一極化保持光纖512a與512b分別連接至光偏振控制器組510的第一光偏振控制器510a與第二光偏振控制器510b，且合波器530藉由第一極化保持光纖522a與522b分別連接至光偏振控制器組520的第一光偏振控制器520a與第二光偏振控制器520b。另外，第二極化保持光纖540是連接至合波器530。
就現(xiàn)有習(xí)知技術(shù)而言，傳遞資料的光束為輸入光束130a與130b兩種波長的偏振光束。換言之，使用兩個波道來傳遞資料，而光加多工器500使用第一光偏振控制器510a與第二光偏振控制器510b將輸入光束130a分成一橫向電性偏振光束與一橫向磁性偏振光束，因此橫向電性偏振光束與橫向磁性偏振光束能夠加載不同的數(shù)據(jù)。就單一波道而言，數(shù)據(jù)傳輸量可以變?yōu)閮杀?。假設(shè)能夠使用的通道(channel)為1560.61nm(ITU21)至1554.94nm(ITU28)共8個通道，則現(xiàn)有習(xí)知技術(shù)只能使用8個通道，而光加多工器500藉由光偏振控制器將每一通道分成橫向電性偏振光束與橫向磁性偏振光束，所以能夠使用16個通道。
值得一提的是，上述的第三實(shí)施例、第四實(shí)施例與第五實(shí)施例的光偏振控制器亦可應(yīng)用于光加多工器500中，在此不再贅述。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光偏振控制器，適于接收一輸入光束，并輸出一橫向磁性偏振光束與一橫向電性偏振光束其中之一，其特征在于該光偏振控制器包括一偏振分光元件，適于接收該輸入光束，并輸出一第一光束與一第二光束；以及一半波片，可切換地配置于該第一光束與該第二光束其中之一的光路徑上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偏振控制器，其特征在于其更包括一相位補(bǔ)償晶體，配置于該第一光束的光路徑上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偏振控制器，其特征在于其中所述的偏振分光元件更包括一光入射面、一第一光束出射面與一第二光束出射面，其中該光入射面與該第一光束出射面的距離是大于該光入射面與該第二光束出射面的距離，使得該第一光束與該第二光束的相位相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光偏振控制器，其特征在于其更包括一準(zhǔn)直元件，配置于該半波片之后，并位于該第一光束與該第二光束的光路徑上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光偏振控制器，其特征在于其更包括一極化保持光纖，連接于該準(zhǔn)直元件之后。
6.一種光偏振控制器，適于接收一輸入光束，并輸出一橫向磁性偏振光束與一橫向電性偏振光束其中之一，其特征在于該光偏振控制器包括一偏振分光元件，適于接收該輸入光束，并輸出一第一光束與一第二光束；一半波片，可切換地配置于該第一光束與該第二光束其中之一的光路徑上；以及一旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，承載該偏振分光元件與該半波片，且該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸是與該第一光束及該第二光束的行進(jìn)方向平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光偏振控制器，其特征在于其更包括一相位補(bǔ)償晶體，配置于該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，且該相位補(bǔ)償晶體是位于該第一光束的光路徑上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光偏振控制器，其特征在于其中所述的偏振分光元件更包括一光入射面、一第一光束出射面及一第二光束出射面，其中該光入射面與該第一光束出射面的距離是大于該光入射面與該第二光束出射面的距離，使得該第一光束與該第二光束的相位相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光偏振控制器，其特征在于其更包括一準(zhǔn)直元件，配置于該半波片之后，且該準(zhǔn)直元件是位于該第一光束與該第二光束的光路徑上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光偏振控制器，其特征在于其更包括一極化保持光纖，連接于該準(zhǔn)直元件之后。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光偏振控制器，其特征在于其更包括一平面波導(dǎo)芯片，連接至該極化保持光纖。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種光偏振控制器，其適于接收一輸入光束，并輸出一橫向磁性偏振光束或橫向電性偏振光束，而光偏振控制器例如包括一偏振分光元件與一半波片。其中，偏振分光元件適于接收輸入光束，并輸出第一光束與第二光束。此外，半波片是可切換地配置于第一光束或第二光束的光路徑上。
文檔編號G02F1/01GK1657997SQ20041000428
公開日2005年8月24日 申請日期2004年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月16日
發(fā)明者張世杰, 郭俊林 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司