專(zhuān)利名稱(chēng)：一種光電發(fā)射模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)領(lǐng)域，特別涉及到一種用于將多個(gè)波長(zhǎng)的激光光束合并傳輸?shù)牟ǚ謴?fù)用光電發(fā)射模塊。
背景技術(shù)：
目前的波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理如下發(fā)送端，首先將兩種或多種電信號(hào)利用光電發(fā)射模塊轉(zhuǎn)化成不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，由兩根或多根光纖輸出；然后利用光復(fù)用器將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)匯合在同一根光纖中進(jìn)行傳輸；在接收端，再利用解復(fù)用器將各種波長(zhǎng)的光信號(hào)分離到兩根或多根光纖；最后利用光接收機(jī)將各路信號(hào)分別轉(zhuǎn)化成電 信號(hào)?，F(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)自由空間光學(xué)技術(shù)存在“ Z”字形光路的缺點(diǎn)，即為了光路有效傳輸而不受遮擋，光束以ー較大入射角度斜打到每一片濾光片上，一方面尺寸因而變大，另ー實(shí)用新型，較大的入射角度帶來(lái)了偏振效應(yīng)，對(duì)濾光片的要求也高，實(shí)現(xiàn)成本較大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種新的波分復(fù)用光電發(fā)射模塊。本實(shí)用新型的波分復(fù)用光電發(fā)射模塊要能夠在較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)激光光束的集中發(fā)射，并且對(duì)濾波片的要求降低以降低成本。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型專(zhuān)利提供的技術(shù)方案如下—種光電發(fā)射模塊，其特征在于，該模塊包括有偏振分束棱鏡和激光發(fā)射器，多個(gè)激光發(fā)射器發(fā)出的不同波長(zhǎng)的激光光束經(jīng)所述的偏振分束棱鏡耦合至同一光纖內(nèi)出射，在至少ー個(gè)激光光束和偏振分束棱鏡之間設(shè)有夾心光學(xué)組件，所述的夾心光學(xué)組件由ー個(gè)濾波片和兩個(gè)四分之一波片組成，所述的四分之一波片位于濾波片的兩側(cè)以形成夾心餅結(jié)構(gòu)；與所述濾波片透射波長(zhǎng)的激光光束透射過(guò)所述的夾芯光學(xué)組件使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，向所述的夾芯光學(xué)組件出射的其他波長(zhǎng)激光光束經(jīng)四分之一波片透射和所述濾波片反射，再次經(jīng)過(guò)所述的四分之一波片而使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度。作為本實(shí)用新型波分復(fù)用光電發(fā)射模塊的ー種3通道的實(shí)現(xiàn)方式，該模塊包括有一個(gè)偏振分束棱鏡和三個(gè)激光發(fā)射器，三個(gè)所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光光束波長(zhǎng)分別為λ I、λ 2和λ 3,其中波長(zhǎng)λ I激光發(fā)射器位于偏振分束棱鏡的縱向ー側(cè),波長(zhǎng)λ I激光光束的偏振態(tài)為P態(tài)，波長(zhǎng)λ 2激光發(fā)射器和波長(zhǎng)λ 3激光發(fā)射器分列于偏振分束棱鏡的橫向兩側(cè)以相對(duì)地發(fā)出激光光束，波長(zhǎng)λ 2激光光束的偏振態(tài)為P態(tài)，波長(zhǎng)λ 3激光光束的偏振態(tài)為P態(tài)，在波長(zhǎng)λ 、λ 2和λ 3激光光束的光路上分別設(shè)有對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的λ I濾波片、入2濾波片和λ 3濾波片，在波長(zhǎng)λ 3濾波片的兩側(cè)各設(shè)有ー個(gè)四分之一波片以形成所述的夾心光學(xué)組件，由偏振分束棱鏡透射的波長(zhǎng)λ I激光光束和由偏振分束棱鏡中偏振反射面90度反射的波長(zhǎng)λ2和λ 3激光光束經(jīng)聚焦透鏡耦合至同一根光纖中。作為本實(shí)用新型波分復(fù)用光電發(fā)射模塊的另ー種3通道的實(shí)現(xiàn)方式，該模塊包括有一個(gè)偏振分束棱鏡和三個(gè)激光發(fā)射器，三個(gè)所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光光束波長(zhǎng)分別為λ I、λ 2和λ 3,其中波長(zhǎng)λ I激光發(fā)射器位于偏振分束棱鏡的縱向ー側(cè),波長(zhǎng)λ I激光光束的偏振態(tài)為P或S態(tài),波長(zhǎng)λ 2激光發(fā)射器和波長(zhǎng)λ 3激光發(fā)射器分列于偏振分束棱鏡的橫向兩側(cè)以相對(duì)地發(fā)出激光光束，波長(zhǎng)λ 2激光光束的偏振態(tài)為S態(tài),波長(zhǎng)λ 3激光光束的偏振態(tài)為P態(tài)，在波長(zhǎng)λ 、λ 2和λ 3激光光束的光路上分別設(shè)有對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的λ I濾波片、λ2濾波片和λ3濾波片，在波長(zhǎng)λ 2濾波片的兩側(cè)各設(shè)有ー個(gè)四分之一波片以形成所述的夾心光學(xué)組件，在波長(zhǎng)λ 3濾波片的兩側(cè)各設(shè)有ー個(gè)四分之一波片以形成所述的夾心光學(xué)組件，由偏振分束棱鏡出射的波長(zhǎng)λ 、λ2和λ 3激光光束經(jīng)聚焦透鏡耦合至同一根光纖中。在本實(shí)用新型波分復(fù)用光電發(fā)射模塊中，作為ー種替代結(jié)構(gòu)，除了在所述偏振分束棱鏡的橫向ー側(cè)設(shè)有夾心光學(xué)組件和激光光束，還 在偏振分束棱鏡相対的橫向另ー側(cè)設(shè)有一個(gè)四分之一波片和全反射鏡的組合，向全反射鏡出射的激光光束經(jīng)四分之一波片透射和所述全反射鏡反射，再次經(jīng)過(guò)所述的四分之一波片而使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度。作為本實(shí)用新型波分復(fù)用光電發(fā)射模塊的第三種3通道的實(shí)現(xiàn)方式，該模塊包括有兩個(gè)偏振分束棱鏡和三個(gè)激光發(fā)射器，三個(gè)所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光光束波長(zhǎng)分別為λ I、λ 2和λ 3,波長(zhǎng)λ I激光發(fā)射器、第一偏振分束棱鏡和第二偏振分束棱鏡沿直線依次排列，波長(zhǎng)λ I激光光束的偏振態(tài)為P或S態(tài),波長(zhǎng)λ 2激光發(fā)射器和波長(zhǎng)λ 3激光發(fā)射器分別位于第一偏振分束棱鏡和第二偏振分束棱鏡的橫向同一側(cè)，在第一偏振分束棱鏡和第ニ偏振分束棱鏡的橫向相對(duì)側(cè)各放置有一個(gè)四分之一波片和全反射鏡組合，波長(zhǎng)λ 2激光光束和波長(zhǎng)λ 3激光光束的偏振態(tài)均為S態(tài)，在波長(zhǎng)λ I、λ 2和λ 3激光光束的光路上分別設(shè)有對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的λ I濾波片、λ 2濾波片和λ 3濾波片，在波長(zhǎng)λ 2濾波片的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)四分之一波片以形成所述的夾心光學(xué)組件，在波長(zhǎng)λ 3濾波片的兩側(cè)各設(shè)有ー個(gè)四分之一波片以形成所述的夾心光學(xué)組件，由第二偏振分束棱鏡出射的波長(zhǎng)λ 、λ 2和λ 3激光光束經(jīng)聚焦透鏡耦合至同一根光纖中。作為本實(shí)用新型波分復(fù)用光電發(fā)射模塊的一種多通道的實(shí)現(xiàn)方式，在所述偏振分束棱鏡和聚焦透鏡之間還設(shè)有至少ー個(gè)新的偏振分束棱鏡，在新的偏振分束棱鏡的橫向兩側(cè)各設(shè)有發(fā)出不同波長(zhǎng)激光光束的新激光發(fā)射器，新激光發(fā)射器所發(fā)激光光束的偏振態(tài)ー個(gè)為P態(tài)，一個(gè)為S態(tài),在姆個(gè)新激光發(fā)射器和偏振分束棱鏡之間均設(shè)有相應(yīng)波長(zhǎng)的濾波片以及分布于相應(yīng)波長(zhǎng)的濾波片兩側(cè)的兩個(gè)四分之一波片，新的偏振分束棱鏡出射的激光光束通過(guò)聚焦透鏡耦合至同一根光纖中。作為本實(shí)用新型波分復(fù)用光電發(fā)射模塊的另ー種多通道的實(shí)現(xiàn)方式，，在所述第ニ偏振分束棱鏡和聚焦透鏡之間還設(shè)有至少一個(gè)新的偏振分束棱鏡，新的偏振分束棱鏡的橫向一側(cè)設(shè)有一個(gè)發(fā)射不同波長(zhǎng)激光光束的新激光發(fā)射器，相対的橫向另ー側(cè)設(shè)有全發(fā)射棱鏡，新激光發(fā)射器所發(fā)激光光束的偏振態(tài)ー個(gè)為S態(tài)，在新激光發(fā)射器和新的偏振分束棱鏡之間均設(shè)有相應(yīng)波長(zhǎng)的濾波片以及分布于相應(yīng)波長(zhǎng)的濾波片兩側(cè)的兩個(gè)四分之一波片，在全反射鏡和新的偏振分束棱鏡之間設(shè)有四分之一波片?；谏鲜黾夹g(shù)方案，本實(shí)用新型的波分復(fù)用光電發(fā)射模塊與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型以自由空間光學(xué)技術(shù)在ー個(gè)緊湊的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了將多個(gè)激光發(fā)射器的光從同一根光纖輸出，而且由于創(chuàng)新性地利用了四分之一波片和反射鏡或?yàn)V光片的組合，實(shí)現(xiàn)了光路的原路往返傳輸，從而可以零度入射使用濾光片。該實(shí)用新型克服了傳統(tǒng)自由空間光學(xué)技術(shù)“Z”字形光路的尺寸大和實(shí)現(xiàn)成本高的缺點(diǎn)。

圖I是本實(shí)用新型光電發(fā)射模塊中實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型光電發(fā)射模塊中實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型光電發(fā)射模塊中實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型光電發(fā)射模塊中實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面我們結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的波分復(fù)用光電發(fā)射模塊做進(jìn)ー步的詳細(xì)闡述，以求更為清楚明了地說(shuō)明其結(jié)構(gòu)特征和工作流程，但不能以此來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)用新型的光電發(fā)射模塊在結(jié)構(gòu)上包括有偏振分束棱鏡和激光發(fā)射器，總體思想是將多個(gè)激光發(fā)射器發(fā)出的不同波長(zhǎng)的激光光束經(jīng)偏振分束棱鏡耦合至同一光纖內(nèi)出射。為了達(dá)到上述目的，在至少ー個(gè)激光光束和偏振分束棱鏡之間設(shè)有夾心光學(xué)組件，所述的夾心光學(xué)組件由一個(gè)濾波片和兩個(gè)四分之一波片組成，所述的四分之一波片位于濾波片的兩側(cè)以形成夾心餅結(jié)構(gòu)。這種夾心餅結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)與所述濾波片透射波長(zhǎng)的激光光束透射過(guò)所述的夾芯光學(xué)組件使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度,既可以將P偏振態(tài)的激光光束的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度形成S偏振態(tài)的激光光束,又可以將S偏振態(tài)的激光光束的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度形成P偏振態(tài)的激光光束。而向所述的夾芯光學(xué)組件出射的其他波長(zhǎng)激光光束經(jīng)四分之一波片透射和所述濾波片反射，再次經(jīng)過(guò)所述的四分之一波片而使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，同樣也可以實(shí)現(xiàn)P偏振態(tài)和S偏振態(tài)的轉(zhuǎn)換。作為ー種替代結(jié)構(gòu)，除了在所述偏振分束棱鏡的橫向ー側(cè)設(shè)有夾心光學(xué)組件和激光光束，還在偏振分束棱鏡相対的橫向另ー側(cè)設(shè)有ー個(gè)四分之一波片和全反射鏡的組合，向全反射鏡出射的激光光束經(jīng)四分之一波片透射和所述全反射鏡反射，再次經(jīng)過(guò)所述的四分之一波片而使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度。全反射鏡和四分之一波片的組合可以完成任何波長(zhǎng)激光光束的偏振態(tài)在P和S間的轉(zhuǎn)換。作為偏振分束棱鏡的ー個(gè)特性，其對(duì)P偏振態(tài)的激光光束全部透射，而對(duì)S偏振態(tài)的激光光束全部反射，是通過(guò)其偏振反射面使入射的S偏振態(tài)的激光光束傳播方向轉(zhuǎn)動(dòng)90度后射出。本實(shí)用新型就是利用偏振分束棱鏡、夾心光學(xué)組件以及四分之一波片和全反射鏡的組合的不同設(shè)置，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)不同波長(zhǎng)的激光光束耦合到同根光纖中，以達(dá)到新的結(jié)構(gòu)類(lèi)型波分復(fù)用光電發(fā)射模塊的設(shè)計(jì)制造。實(shí)施例I請(qǐng)看圖1，由圖可知，本實(shí)施例是5通道波分復(fù)用光電發(fā)射模塊，其中包括五個(gè)激光發(fā)射器LD,分別對(duì)應(yīng)地發(fā)出五種不同波長(zhǎng)的激光光束，λ I、λ 2、λ 3、λ4和λ 5,激光光束的偏振態(tài)分別為波長(zhǎng)λ I的激光光束偏振態(tài)為P態(tài)，波長(zhǎng)λ 2的激光光束偏振態(tài)為S態(tài)，波長(zhǎng)λ 3的激光光束偏振態(tài)為P態(tài)，波長(zhǎng)λ 4的激光光束偏振態(tài)為S態(tài),波長(zhǎng)λ 5的激光光束偏振態(tài)為P態(tài)。激光光束的偏振態(tài)為P態(tài)圖中以短橫線表不，激光光束的偏振態(tài)為S態(tài)圖中以實(shí)心圓點(diǎn)表示。除此之外，波分復(fù)用光電發(fā)射模塊還包括有兩個(gè)偏振分束棱鏡和五個(gè)分別針對(duì)于波長(zhǎng)λ I、λ 2、λ 3、λ 4和λ 5的濾波片，其中，針對(duì)于波長(zhǎng)λ 2、λ 3、λ 4和λ 5的四濾波片中，每個(gè)濾波片的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)四分之一波片，該四分之一波片圖中以λ/4表不。發(fā)出波長(zhǎng)λ I的激光發(fā)射器LD ( λ I)、第一偏振分束棱鏡和第二偏振分束棱鏡沿直線依次放置。其中，發(fā)出波長(zhǎng)λ 2的激光發(fā)射器LD ( λ 2)和發(fā)出波長(zhǎng)λ 3的激光發(fā)射器LD ( λ 3)分別置于第一偏振分束棱鏡的橫向兩側(cè),發(fā)出的激光光束相對(duì)地入射至第一偏振分束棱鏡中；發(fā)出波長(zhǎng)λ 4的激光發(fā)射器LD ( λ 4)和發(fā)出波長(zhǎng)λ 5的激光發(fā)射器LD ( λ 5)分別置于第二偏振分束棱鏡的橫向兩側(cè),發(fā)出的激光光束相對(duì)地入射至第二偏振分束棱鏡中。最后，包含有波長(zhǎng)入1、入2、入3、入4和入5合成激光光束通過(guò)聚焦透鏡6耦合至同一根光纖中輸出。由于偏振分束棱鏡對(duì)于P偏振態(tài)的光束全透射，對(duì)于S偏振態(tài)的光束全反射,本實(shí)用新型就是利用這個(gè)原理，將不同激光發(fā)射器發(fā)出的不同波長(zhǎng)的激光光束耦合到同一個(gè)光 纖內(nèi)輸出。為了能夠得到單一波長(zhǎng)的光束，我們?cè)诿總€(gè)激光發(fā)射器的光路上各設(shè)置了ー個(gè)濾波片，其目的是使得相應(yīng)波長(zhǎng)的光可以通過(guò)，而其他波長(zhǎng)的光則被反射回去。在本實(shí)施例中，波長(zhǎng)λ I的激光光束偏振態(tài)為P態(tài)，其直接穿過(guò)波長(zhǎng)λ I濾波片、第一偏振分束棱鏡和第二偏振分束棱鏡；而波長(zhǎng)λ 2的激光光束偏振態(tài)為S態(tài),其首先穿過(guò)一個(gè)四分之一波片，使得激光光束從S偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光，然后再穿過(guò)波長(zhǎng)λ 2濾波片和另ー個(gè)四分之一波片，從圓偏振光成為P偏振光入射至第一偏振分束棱鏡中。波長(zhǎng)入3的激光光束偏振態(tài)為P態(tài)，其首先穿過(guò)ー個(gè)四分之一波片，激光光束從P偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光，然后再穿過(guò)波長(zhǎng)λ 2濾波片和另ー個(gè)四分之一波片，其偏振態(tài)又從圓偏振光轉(zhuǎn)換成為S態(tài)入射至第一偏振分束棱鏡中。由于偏振分束棱鏡的特性，針對(duì)于相對(duì)位置入射的波長(zhǎng)λ 2和波長(zhǎng)λ 3激光光束,P偏振態(tài)的波長(zhǎng)λ 2激光光束自第一偏振分束棱鏡透射，然后經(jīng)過(guò)四分之一波片使激光光束從線偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光，然后碰到波長(zhǎng)λ 3濾波片反射回來(lái)，再次經(jīng)過(guò)四分之一波片使圓偏振光變成線偏振光，其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的成為S態(tài)，這樣波長(zhǎng)λ 2激光光束再次達(dá)到第一偏振分束棱鏡時(shí),與波長(zhǎng)λ 3激光光束的偏振態(tài)ー樣都為S態(tài),從而通過(guò)第一偏振分束棱鏡的偏振反射面反射90度后沿縱向輸出至第二偏振分束棱鏡。位于第二偏振分束棱鏡橫向兩側(cè)的激光發(fā)射器發(fā)出的波長(zhǎng)λ 4和波長(zhǎng)λ 5激光光束的偏振態(tài)分別與第一偏振分束棱鏡兩側(cè)的波長(zhǎng)λ2和波長(zhǎng)λ3激光光束的偏振態(tài)一樣。其光路中四分之一波片和濾波片的設(shè)置也一祥，因此其同樣會(huì)導(dǎo)致波長(zhǎng)λ 4和波長(zhǎng)λ5激光光束以S偏振態(tài)從第二偏振分束棱鏡縱向輸出。由于從第一偏振分束棱鏡出射的S態(tài)的波長(zhǎng)λ2和波長(zhǎng)λ3激光光束會(huì)經(jīng)波長(zhǎng)λ4濾波片反射和兩次經(jīng)過(guò)四分一波片使得偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度成P態(tài)，再通過(guò)波長(zhǎng)λ 5濾波片反射和兩次經(jīng)過(guò)四分一波片使得偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度成S態(tài)，從而經(jīng)過(guò)第二偏振分束棱鏡的偏振反射面反射90度后沿縱向輸出。由上述可知，從第二偏振分束棱鏡縱向出射的激光光束包含了偏振態(tài)為P態(tài)的波長(zhǎng)λ I激光光束和偏振態(tài)為S態(tài)的λ 2、λ 3、λ 4和λ 5激光光束合成一束光通過(guò)聚焦透鏡率禹合至同一根光纖中輸出。[0030]實(shí)施例2在本實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)和光路與實(shí)施例I大致相同，不同之處在于，波長(zhǎng)λ I的激光光束偏振態(tài)是S態(tài),而非P態(tài)。這樣,S態(tài)的波長(zhǎng)λ I激光光束會(huì)沿縱向經(jīng)過(guò)第一偏振分束棱鏡的偏振反射面反射，首先穿過(guò)ー個(gè)四分之一波片，使得線偏振光轉(zhuǎn)化為圓偏振光，然后經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)λ 2濾波片反射后經(jīng)過(guò)同一個(gè)四分之一波片，又從圓偏振光轉(zhuǎn)換為線偏振光，其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度成為P偏振光橫向入射至第一偏振分束棱鏡中。從第一偏振分束棱鏡中透射后沿橫向出射，首先穿過(guò)ー個(gè)四分之一波片，使線偏振光轉(zhuǎn)化為圓偏振光，然后經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)λ 3濾波片反射后經(jīng)過(guò)同一個(gè)四分之一波片，又從圓偏振光轉(zhuǎn)換為線偏振光，其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度成為S偏振光橫向入射至第一偏振分束棱鏡中,第一偏振分束棱鏡的偏振反射面90度反射,沿第一偏振分束棱鏡的縱向出射。同樣的光路行走方式地經(jīng)過(guò)第二偏振分束棱鏡后以S態(tài)縱向出射。這樣,本實(shí)施例中,波長(zhǎng)λ 、λ 2> λ 3> λ4和λ 5五個(gè)激光光束均 以S偏振態(tài)合成一束光通過(guò)聚焦透鏡I禹合至同一根光纖中輸出。實(shí)施例3如圖2所示，本實(shí)施例與實(shí)施例I大致相同，不同之處在于波長(zhǎng)λ 2的激光光束偏振態(tài)為P態(tài)，這樣該激光光束可以透過(guò)波長(zhǎng)λ 2濾波片后直接入射至第一偏振分束棱鏡中并透射，再經(jīng)過(guò)四分之一波片和波長(zhǎng)λ 3濾波片組合使偏振態(tài)轉(zhuǎn)換成為S態(tài)，再入射至第一偏振分束棱鏡中經(jīng)過(guò)偏振反射面90度反射。這樣做的原因在于，由于波長(zhǎng)λ I的激光光束偏振態(tài)為P態(tài)，其直接穿過(guò)波長(zhǎng)λ I濾波片、第一偏振分束棱鏡和第二偏振分束棱鏡。其不需要經(jīng)過(guò)偏振態(tài)轉(zhuǎn)換就可以從第一偏振分束棱鏡透射，而波長(zhǎng)λ 3的激光光束偏振態(tài)為P態(tài)轉(zhuǎn)換90度后成為S態(tài)，直接通過(guò)第一偏振分束棱鏡中經(jīng)過(guò)偏振反射面90度反射。從結(jié)構(gòu)設(shè)置上來(lái)看，在發(fā)出波長(zhǎng)λ 2激光光束的激光發(fā)射器和第一偏振分束棱鏡之間只需要放置一個(gè)波長(zhǎng)λ 2濾波片，而不需要放置四分之一波片。實(shí)施例4如圖3所不,本實(shí)施例是ー個(gè)三通道光電發(fā)射模塊,其包括有一個(gè)偏振分束棱鏡，三個(gè)激光發(fā)射器，三個(gè)激光發(fā)射器分別對(duì)應(yīng)地發(fā)出三種不同波長(zhǎng)的激光光束λ I、λ 2和λ 3。其中,波長(zhǎng)λ I的激光光束偏振態(tài)為P或?yàn)镾態(tài),波長(zhǎng)λ 2的激光光束偏振態(tài)為S態(tài)，波長(zhǎng)λ 3的激光光束偏振態(tài)為P態(tài)。波長(zhǎng)為λ 2和λ 3的兩個(gè)激光光束沿偏振分束棱鏡的橫向兩側(cè)相對(duì)入射，波長(zhǎng)入I的激光光束沿偏振分束棱鏡的縱向ー側(cè)入射?；谕瑯拥墓ぷ髟恚羰遣ㄩL(zhǎng)λ I的激光光束偏振態(tài)為P態(tài),包含了偏振態(tài)為P態(tài)的波長(zhǎng)λ I激光光束和偏振態(tài)為S態(tài)的λ 2和λ 3激光光束合成一束光通過(guò)透鏡耦合至同一根光纖中輸出。若是波長(zhǎng)λ I的激光光束偏振態(tài)為S態(tài),波長(zhǎng)λ I、λ 2和λ 3激光光束均以S偏振態(tài)合成一束光通過(guò)聚焦透鏡稱(chēng)合至同一根光纖中輸出。實(shí)施例5如圖4所示，本實(shí)施例是三通道光電發(fā)射模塊的結(jié)構(gòu)異化，其結(jié)構(gòu)上包括有三個(gè)激光發(fā)射器和兩個(gè)偏振分束棱鏡，以及三個(gè)相應(yīng)波長(zhǎng)的濾波片。三個(gè)激光發(fā)射器分別對(duì)應(yīng)地發(fā)出三種不同波長(zhǎng)的激光光束λ I、λ 2和λ 3。其中,波長(zhǎng)λ I的激光光束偏振態(tài)為P或?yàn)镾態(tài)，波長(zhǎng)λ 2的激光光束偏振態(tài)為S態(tài)，波長(zhǎng)λ 3的激光光束偏振態(tài)為S態(tài)。在本實(shí)施例中，波長(zhǎng)λ I的激光光束偏振態(tài)為P態(tài)，其直接依次穿過(guò)波長(zhǎng)λ I濾波片I、第一偏振分束棱鏡4和第二偏振分束棱鏡5。在第一偏振分束棱鏡4的橫向一側(cè)設(shè)有發(fā)射波長(zhǎng)λ 2的激光光束的激光發(fā)射器LD (λ 2)，其相対的橫向另ー側(cè)設(shè)有ー個(gè)全反射鏡
7。在發(fā)射波長(zhǎng)λ 2的激光光束的激光發(fā)射器LD ( λ 2)和第一偏振分束棱鏡4之間設(shè)有一個(gè)λ 2濾波片2、兩個(gè)四分之一波片λ /4,在全反射鏡7和第一偏振分束棱鏡4之間設(shè)有一個(gè)四分之一波片λ/4。波長(zhǎng)λ 2的激光光束依次經(jīng)過(guò)四分之一波片、波長(zhǎng)λ 2濾波片2、四分之一波片使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度成P態(tài)沿橫向入射至第一偏振分束棱鏡4,由第一偏振分束棱鏡4橫向另ー側(cè)出射的波長(zhǎng)λ 2的激光光束先經(jīng)過(guò)ー個(gè)四分之一波片，然后再經(jīng)過(guò)全反射鏡7反射后再次經(jīng)過(guò)四分之一波片，使得其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度成為S態(tài)橫向入射至第一偏振分束棱鏡4，經(jīng)過(guò)偏振反射面90度反射后入射至第二偏振分束棱鏡5。波長(zhǎng)為λ 3的激光光束也是經(jīng)過(guò)兩個(gè)四分之一波片后偏振態(tài)變?yōu)镻態(tài)，而波長(zhǎng)入2的激光光束S偏振態(tài)入射至第二偏振分光鏡5后經(jīng)偏振反射面90度反射至橫向出射，經(jīng)過(guò)波長(zhǎng)λ 3濾波片3反射、兩次經(jīng)過(guò)四分之一波片使得偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度呈P態(tài)，其沿橫向入射至第二偏振分束棱鏡5,由第二偏振分束棱鏡5橫向另ー側(cè)出射的波長(zhǎng)λ 3的激光光束先經(jīng)過(guò)ー個(gè)四分之一波片，然后再經(jīng)過(guò)全反射鏡8反射后再次經(jīng)過(guò)四分之一波片，使得其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度成為S態(tài)橫向入射至第二偏振分束棱鏡,經(jīng)過(guò)偏振反射面90度反射后出射，合成為一束的激光光束通過(guò)聚焦透鏡6耦合至同一根光纖中輸出?；谕瑯拥墓ぷ髟恚羰遣ㄩL(zhǎng)λ I的激光光束偏振態(tài)為S態(tài),波長(zhǎng)λ I、λ 2和入3激光光束均以S偏振態(tài)合成一束光通過(guò)聚焦透鏡I禹合至同一根光纖中輸出。除了 5通道和3通道外，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想下，還可以增加更多的偏振分束棱鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)更多通道的激光耦合輸出。本實(shí)用新型是在ー個(gè)緊湊的自由空間中來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)激光發(fā)射器的不同波長(zhǎng)的光從同一根光纖中輸出。其核心在于利用兩個(gè)四分之一波片和濾波片的組合，或者一個(gè)四分之一波片和全反射鏡的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)光路的往返傳輸，從而可以零角度入射使用濾波片。
權(quán)利要求1.ー種光電發(fā)射模塊，其特征在干，該模塊包括有偏振分束棱鏡和激光發(fā)射器，多個(gè)激光發(fā)射器發(fā)出的不同波長(zhǎng)的激光光束經(jīng)所述的偏振分束棱鏡耦合至同一光纖內(nèi)出射，在至少ー個(gè)激光光束和偏振分束棱鏡之間設(shè)有夾心光學(xué)組件，所述的夾心光學(xué)組件由一個(gè)濾波片和兩個(gè)四分之一波片組成，所述的四分之一波片位于濾波片的兩側(cè)以形成夾心餅結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種光電發(fā)射模塊，其特征在于，所述偏振分束棱鏡的橫向兩側(cè)至少ー側(cè)設(shè)有ー個(gè)夾心光學(xué)組件，與所述濾波片透射波長(zhǎng)的激光光束透射過(guò)所述的夾芯光學(xué)組件使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，向所述的夾芯光學(xué)組件出射的其他波長(zhǎng)激光光束經(jīng)四分之一波片透射和所述濾波片反射，再 次經(jīng)過(guò)所述的四分之一波片而使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種光電發(fā)射模塊,其特征在于,該模塊包括有一個(gè)偏振分束棱鏡和三個(gè)激光發(fā)射器，三個(gè)所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光光束波長(zhǎng)分別為λ 、λ2和λ 3,其中波長(zhǎng)λ I激光發(fā)射器位于偏振分束棱鏡的縱向ー側(cè),波長(zhǎng)λ I激光光束的偏振態(tài)為P態(tài)，波長(zhǎng)λ 2激光發(fā)射器和波長(zhǎng)λ 3激光發(fā)射器分列于偏振分束棱鏡的橫向兩側(cè)以相對(duì)地發(fā)出激光光束，波長(zhǎng)λ 2激光光束的偏振態(tài)為P態(tài)，波長(zhǎng)λ 3激光光束的偏振態(tài)為P態(tài)，在波長(zhǎng)λ 、λ 2和λ 3激光光束的光路上分別設(shè)有對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的λ I濾波片、λ 2濾波片和入3濾波片，在波長(zhǎng)λ 3濾波片的兩側(cè)各設(shè)有ー個(gè)四分之一波片以形成所述的夾心光學(xué)組件，由偏振分束棱鏡透射的波長(zhǎng)λ I激光光束和由偏振分束棱鏡中偏振反射面90度反射的波長(zhǎng)λ2和λ3激光光束經(jīng)聚焦透鏡耦合至同一根光纖中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種光電發(fā)射模塊,其特征在于,該模塊包括有一個(gè)偏振分束棱鏡和三個(gè)激光發(fā)射器，三個(gè)所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光光束波長(zhǎng)分別為λ 、λ2和λ 3,其中波長(zhǎng)λ I激光發(fā)射器位于偏振分束棱鏡的縱向ー側(cè),波長(zhǎng)λ I激光光束的偏振態(tài)為P或S態(tài),波長(zhǎng)λ 2激光發(fā)射器和波長(zhǎng)λ 3激光發(fā)射器分列于偏振分束棱鏡的橫向兩側(cè)以相對(duì)地發(fā)出激光光束，波長(zhǎng)λ 2激光光束的偏振態(tài)為S態(tài),波長(zhǎng)λ 3激光光束的偏振態(tài)為P態(tài)，在波長(zhǎng)λ I、λ 2和λ 3激光光束的光路上分別設(shè)有對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的λ I濾波片、λ 2濾波片和λ 3濾波片，在波長(zhǎng)λ 2濾波片的兩側(cè)各設(shè)有ー個(gè)四分之一波片以形成所述的夾心光學(xué)組件，在波長(zhǎng)λ 3濾波片的兩側(cè)各設(shè)有ー個(gè)四分之一波片以形成所述的夾心光學(xué)組件，由偏振分束棱鏡出射的波長(zhǎng)λ I、λ 2和λ 3激光光束經(jīng)聚焦透鏡I禹合至同一根光纖中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的ー種光電發(fā)射模塊,其特征在于,在所述偏振分束棱鏡和聚焦透鏡之間還設(shè)有至少ー個(gè)新的偏振分束棱鏡，在新的偏振分束棱鏡的橫向兩側(cè)各設(shè)有發(fā)出不同波長(zhǎng)激光光束的新激光發(fā)射器，新激光發(fā)射器所發(fā)激光光束的偏振態(tài)ー個(gè)為P態(tài)，一個(gè)為S態(tài),在姆個(gè)新激光發(fā)射器和偏振分束棱鏡之間均設(shè)有相應(yīng)波長(zhǎng)的濾波片及其兩個(gè)四分之一波片以形成所述的夾心光學(xué)組件，新的偏振分束棱鏡出射的激光光束通過(guò)聚焦透鏡稱(chēng)合至同一根光纖中。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種光電發(fā)射模塊，其特征在于，在所述偏振分束棱鏡的橫向ー側(cè)設(shè)有夾心光學(xué)組件，相対的橫向另ー側(cè)設(shè)有四分之一波片和全反射鏡的組合，與所述濾波片透射波長(zhǎng)的激光光束透射過(guò)所述的夾芯光學(xué)組件使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，向全反射鏡出射的激光光束經(jīng)四分之一波片透射和所述全反射鏡反射，再次經(jīng)過(guò)所述的四分之一波片而使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種光電發(fā)射模塊,其特征在于,該模塊包括有兩個(gè)偏振分束棱鏡和三個(gè)激光發(fā)射器，三個(gè)所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光光束波長(zhǎng)分別為λ 、λ2和入3,波長(zhǎng)λ I激光發(fā)射器、第一偏振分束棱鏡和第二偏振分束棱鏡沿直線依次排列，波長(zhǎng)入I激光光束的偏振態(tài)為P或S態(tài),波長(zhǎng)λ 2激光發(fā)射器和波長(zhǎng)λ 3激光發(fā)射器分別位于第一偏振分束棱鏡和第二偏振分束棱鏡的橫向同一側(cè)，在第一偏振分束棱鏡和第二偏振分束棱鏡的橫向相對(duì)側(cè)各放置有一個(gè)四分之一波片和全反射鏡組合，波長(zhǎng)λ 2激光光束和波長(zhǎng)λ 3激光光束的偏振態(tài)均為S態(tài),在波長(zhǎng)λ I、λ 2和λ 3激光光束的光路上分別設(shè)有對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的λ I濾波片、λ 2濾波片和λ 3濾波片，在波長(zhǎng)λ 2濾波片的兩側(cè)各設(shè)有ー個(gè)四分之一波片以形成所述的夾心光學(xué)組件，在波長(zhǎng)λ 3濾波片的兩側(cè)各設(shè)有ー個(gè)四分之一波片以形成所述的夾心光學(xué)組件，由第二偏振分束棱鏡出射的波長(zhǎng)λ I、λ 2和λ 3激光光束經(jīng)聚焦透鏡耦合至同一根光纖中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ー種光電發(fā)射模塊,其特征在于,在所述第二偏振分束棱鏡和聚焦透鏡之間還設(shè)有至少ー個(gè)新的偏振分束棱鏡，新的偏振分束棱鏡的橫向一側(cè)設(shè)有一個(gè)發(fā)射不同波長(zhǎng)激光光束的新激光發(fā)射器，相対的橫向另ー側(cè)設(shè)有全發(fā)射棱鏡，新激光發(fā)射器所發(fā)激光光束的偏振態(tài)為S態(tài)，在新激光發(fā)射器和新的偏振分束棱鏡之間均設(shè)有相應(yīng)波長(zhǎng)的濾波片以及兩個(gè)四分之一波片以形成所述的夾心光學(xué)組件，在全反射鏡和新的偏 振分束棱鏡之間設(shè)有四分之一波片。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種光電發(fā)射模塊，該模塊包括有偏振分束棱鏡和激光發(fā)射器，多個(gè)激光發(fā)射器發(fā)出的不同波長(zhǎng)的激光光束經(jīng)所述的偏振分束棱鏡耦合至同一光纖內(nèi)出射，在至少一個(gè)激光光束和偏振分束棱鏡之間設(shè)有夾心光學(xué)組件，夾心光學(xué)組件由一個(gè)濾波片和兩個(gè)四分之一波片組成，四分之一波片位于濾波片的兩側(cè)以形成夾心餅結(jié)構(gòu)；與所述濾波片透射波長(zhǎng)的激光光束透射過(guò)夾芯光學(xué)組件使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度，向夾芯光學(xué)組件出射的其他波長(zhǎng)激光光束經(jīng)四分之一波片透射和濾波片反射，再次經(jīng)過(guò)四分之一波片而使偏振方向旋轉(zhuǎn)90度。本實(shí)用新型的波分復(fù)用光電發(fā)射模塊能夠在較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多波長(zhǎng)激光光束的集中發(fā)射，降低了制作成本。
文檔編號(hào)G02B6/43GK202649536SQ201220203529
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者趙強(qiáng), 顧連軍, 郭磊, 胡平, 耿立升, 趙浩 申請(qǐng)人:無(wú)錫波匯光電科技有限公司