光環(huán)形器及應(yīng)用其的單纖雙向光模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖通訊技術(shù)領(lǐng)域中的光收發(fā)模塊，具體涉及一種光環(huán)形器及應(yīng)用其的單纖雙向光模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]光通訊中，光信號的收發(fā)都需要光纖進(jìn)行傳輸，長距離光纖的鋪設(shè)是一項浩大的工程。通常，相同的傳輸距離需要兩根不同的光纖分別來收發(fā)光信號。盡管進(jìn)行了大量的復(fù)用研宄來增大光纖的信道容量以提高光纖資源的利用率，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上光通訊發(fā)展對光纖資源的巨大需求。
[0003]單纖雙向光模塊只用一根光纖進(jìn)行光信號的收發(fā)，節(jié)省了一半的光纖資源。傳統(tǒng)的單纖雙向光模塊利用WDM(Wavelength Divis1n Multiplexing，波分復(fù)用)技術(shù)，發(fā)送和接收兩個方向的光信號需要使用不同的中心波長，增加了模塊制作難度，且技術(shù)成本高昂。
[0004]光環(huán)形器用于將同一根光纖中正向傳輸和反向傳輸?shù)墓庑盘柗珠_，實現(xiàn)同一中心波長或不同中心波長光信號的發(fā)射與接收。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的單纖雙向光收發(fā)模塊，當(dāng)發(fā)射端和接收端位于半波片的一側(cè)，公共端位于半波片的另一側(cè)時需要至少三個偏振分光器。這樣的單纖雙向光收發(fā)模塊成本較尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請的目的在于解決單根光纖對單一波長或不同波長光信號的發(fā)射和接收技術(shù)問題。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本申請一實施例提供一種光環(huán)形器，包括發(fā)射端、接收端、公共端和光學(xué)鏡組。其中，光學(xué)鏡組包括第一偏振分光器、第二偏振分光器、半波片及法拉第旋轉(zhuǎn)器；當(dāng)發(fā)射端發(fā)射平行方向偏振光束時，平行方向偏振光束至少依次經(jīng)第一偏振分光器、半波片、法拉第旋轉(zhuǎn)器及第二偏振分光器到達(dá)公共端；當(dāng)公共端發(fā)出光信號時，光信號經(jīng)過第二偏振分光器，被分解為偏振方向互相垂直的第一偏振分量與第二偏振分量，第一偏振分量至少依次經(jīng)過法拉第旋轉(zhuǎn)器、半波片、第一偏振分光器，到達(dá)接收端，第二偏振分量至少依次經(jīng)過第二偏振分光器、法拉第旋轉(zhuǎn)器、半波片和第一偏振分光器，到達(dá)接收端。
[0008]作為本申請一實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，發(fā)射端和接收端設(shè)于半波片的一側(cè)，公共端設(shè)于半波片的另一側(cè)。
[0009]作為本申請一實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，光學(xué)鏡組還包括第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡，當(dāng)發(fā)射端發(fā)射平行方向偏振光束時，平行方向偏振光束依次經(jīng)第一反射鏡、第一偏振分光器、半波片、法拉第旋轉(zhuǎn)器、第二反射鏡及第二偏振分光器到達(dá)公共端；當(dāng)公共端發(fā)出光信號時，光信號經(jīng)過第二偏振分光器，被分解為偏振方向互相垂直的第一偏振分量與第二偏振分量，第一偏振分量依次經(jīng)過法拉第旋轉(zhuǎn)器、半波片、第三反射鏡、第一偏振分光器到達(dá)接收端，第二偏振分量依次經(jīng)過第二偏振分光器、第二反射鏡、法拉第旋轉(zhuǎn)器、半波片和第一偏振分光器到達(dá)接收端。
[0010]作為本申請一實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，光學(xué)鏡組還包括第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡，當(dāng)發(fā)射端發(fā)射平行方向偏振光束時，平行方向偏振光束依次經(jīng)第一反射鏡、第一偏振分光器、第三反射鏡、半波片、法拉第旋轉(zhuǎn)器第二偏振分光器到達(dá)公共端；當(dāng)公共端發(fā)出光信號時，光信號經(jīng)過第二偏振分光器，被分解為偏振方向互相垂直的第一偏振分量與第二偏振分量，第一偏振分量依次經(jīng)過第二反射鏡、法拉第旋轉(zhuǎn)器、半波片、第一偏振分光器到達(dá)接收端，第二偏振分量依次經(jīng)過第二偏振分光器、法拉第旋轉(zhuǎn)器、半波片第三反射鏡和第一偏振分光器到達(dá)接收端。
[0011]作為本申請一實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，發(fā)射端發(fā)射的光束與接收端接收的光束相互平行。
[0012]作為本申請一實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，發(fā)射端發(fā)射的光束與公共端接收的光束相互平行。
[0013]作為本申請一實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，發(fā)射端發(fā)射的光束和接收端接收的光束位于公共端接收的光束所在的直線的一側(cè)或兩側(cè)。
[0014]作為本申請一實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，發(fā)射端發(fā)出的光束與公共端接收的光束在同一條直線上。
[0015]作為本申請一實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，光環(huán)形器還包括對光線進(jìn)行平移的反射棱鏡，反射棱鏡位于第一偏振分光器與接收端之間的光路上，或者，反射棱鏡位于第一反射鏡和發(fā)射端之間的光路上。
[0016]作為本申請一實施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，發(fā)射端發(fā)出的光經(jīng)過隔離器后到達(dá)光學(xué)鏡組。
[0017]本申請的另一方面提供一種單纖雙向光模塊，包括發(fā)射模塊和接收模塊，還包括權(quán)上述光環(huán)形器。
[0018]現(xiàn)有技術(shù)中的單纖雙向光收發(fā)模塊，當(dāng)發(fā)射端和接收端位于半波片的一側(cè)，公共端位于半波片的另一側(cè)時需要至少三個偏振分光器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請?zhí)峁┑墓猸h(huán)形器及單纖雙向光模塊，使用更少的偏振分光器，成本更低。
【附圖說明】
[0019]圖1是本申請光環(huán)形器一實施方式的第一光路示意圖；
圖2是本申請光環(huán)形器一實施方式的第二光路示意圖；
圖3是本申請光環(huán)形器又一實施方式的第一光路示意圖；
圖4是本申請光環(huán)形器又一實施方式的第二光路示意圖；
圖5是本申請光環(huán)形器另一實施方式的第一光路示意圖；
圖6是本申請光環(huán)形器另一實施方式的第二光路示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實施方式】對本申請進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實施方式并不限制本申請，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0021]本申請光環(huán)形器，包括發(fā)射端1、公共端2、接收端3及光學(xué)鏡組。其中，公共端2與光纖相連。發(fā)射端I輸入平行方向偏振光束，先經(jīng)過隔離器7，然后經(jīng)光學(xué)鏡組，由公共端2出射，構(gòu)成第一光路。公共端2輸入任意偏振態(tài)光束，經(jīng)光學(xué)鏡組后由接收端3出射，構(gòu)成第二光路。第一光路與第二光路的光信號可以為同一波長或不同波長。
[0022]圖1及圖2分別示出第一個實施例中第一光路與第二光路的傳輸路徑。圖中“ I ”表示平行方向偏振光束，“.”表示垂直方向偏振光束。需要理解的是，在光環(huán)形器工作狀態(tài)中，第一光路與第二光路可以是同時并存的。
[0023]參考圖1及圖2，光學(xué)鏡組包括第一偏振分光器53、第二偏振分光器55、半波片62及法拉第旋轉(zhuǎn)器72。第一偏振分光器53及第二偏振分光器55使平行方向的偏振光束透過，使垂直方向偏振光束反射。
[0024]光學(xué)鏡組還包括第一反射鏡41、第二反射鏡43、第三反射鏡45。在該實施例中，第一反射鏡41、第二反射鏡43、第三反射鏡45均與光路成45°夾角。每一光路經(jīng)過其中兩個反射鏡，即，第一光路及第二光路各自經(jīng)兩次反射，光線出射方向與光線入射方向保持平行。如此，實現(xiàn)了發(fā)射端I與接收端3位于光環(huán)形器的一側(cè)且相互平行，公共端2位于光環(huán)形器的相對另一側(cè)，且公共端2與發(fā)射端I和接收端3平行。當(dāng)然，在其它實施例中也可以是不平行的。
[0025]應(yīng)當(dāng)理解的是，反射鏡不局限于本實施例的個數(shù)。為了適應(yīng)發(fā)射端1、接收端3及公共端3的位置要求，可以設(shè)定不同的反射鏡數(shù)量以改變光路出射方向。參考圖1，第一光路在光學(xué)鏡組中經(jīng)第一反射鏡41反射后到達(dá)第一偏振分光器53。由于第一光路為平行方向偏振光束，可透過第一偏振分光器53，再依次穿過半波片62及法拉第旋轉(zhuǎn)器72，此過程中偏振方向不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，仍為平行方向。光路繼續(xù)到達(dá)第二反射鏡43，經(jīng)其反射后透過第二偏振分光器55，到達(dá)公共端2。在這一傳輸過程中，第一光路的光束偏振態(tài)始終不發(fā)生改變，只是進(jìn)行反射及透射，到達(dá)公共端2時仍為平行方向偏振光。
[0026]在第二光路中，平行方向和垂直方向的偏振分量被分開傳輸，平行方向的偏振分量被旋轉(zhuǎn)為垂直方向，垂直方向的偏振分量被旋轉(zhuǎn)為平行方向，再匯集于接收端3。
[0027]參考圖2，第二光路經(jīng)第二偏振分光器55后，被分成具有相互垂直偏振態(tài)的分離的兩束光。其中，垂直方向的偏振分量被反射后到達(dá)法拉第旋轉(zhuǎn)器72，再穿過半波片62，偏振態(tài)被旋轉(zhuǎn)90°，成為平行方向。該偏振分量繼續(xù)經(jīng)第三反射鏡45反射后穿過第一偏振分光器53，到達(dá)接收端3。
[0028]另一方面，第二光路經(jīng)第二偏振分光器55后，平行方向的偏振分量徑直穿過，到達(dá)第二反射鏡43，經(jīng)其反射后到達(dá)法拉第旋轉(zhuǎn)器72，再穿過半波片62，偏振態(tài)被旋轉(zhuǎn)90°，成為垂直方向。該偏振分量再經(jīng)第一偏振分光器53反射，到達(dá)接收端3。
[0029]現(xiàn)有技術(shù)的單纖雙向光收