一種三端口光環(huán)行器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了三端口光環(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楔角面作為三個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與所述雙光纖準直器的光束交錯耦合角度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，同時也降低了成本。
【專利說明】—種三端口光環(huán)行器【【技術領域】】
[0001]本實用新型涉及光纖通信系統(tǒng)的光無源器件，尤其涉及一種三端口光環(huán)行器。【【背景技術】】
[0002]三端口光環(huán)行器是包括有三個端口的光無源器件，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?，從而成倍的增加光傳輸容量。因此，光環(huán)形器被廣泛用于波分復用器、摻鉺光纖放大器、光分插復用器、色散補償器等領域。
[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，還是從應用上，都已定型，不同的公司及科研單位在此兩部件并無太大的差異。
[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 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，對此部件都做了相當大的工作及研究，利用不同的光學元件，或光學元件的組合，來完成此部分的功能。但在實際使用過程中，都不可避免地有些缺點。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光學元件組合成則，如美國專利US6049426A、US6052228A、US6822793B2，它們都采用了兩個獨立的渥拉斯頓棱鏡作為光束環(huán)行器件；中國專利ZL01127772.6，則采用一個渥拉斯頓棱鏡及兩個光學楔角片組合；中國專利ZL01263562.6，采用兩個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光學元件作為光環(huán)路裝置，其結(jié)構(gòu)較復雜，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]本實用新型的目的就在于克服現(xiàn)有光環(huán)行器的上述缺點，提供一種三端口光環(huán)行器，簡化了光束環(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]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是: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楔角面作為三個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與所述雙光纖準直器的光束交錯耦合角度β相匹配。
[0008]進一步的，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與所述雙光纖準直器的光束交錯耦合角度β的關系由如下計算決定:
【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楔角面作為三個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與所述雙光纖準直器的光束交錯耦合角度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與所述雙光纖準直器的光束交錯耦合角度β的關系由如下計算決定:
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，且雙光纖準器的交叉角β=3.0°時，則所述晶體偏振分光棱鏡的光軸方位角及三個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】G02B6/34GK203688846SQ201420024596
【公開日】2014年7月2日 申請日期: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 申請人:福建華科光電有限公司