CN103176278A - 一种反射式相干接收机光混合器 - Google Patents

Abstract

一种反射式相干接收机光混合器，属于光纤通信的光学器件，解决现有光混合器结构不紧凑、温度稳定性差的问题。本发明沿入射光路依次设置偏振分离器、1/2波片、相移片、第一位移晶体、1/4波片和组合反射镜，组合反射镜反射光路上依次设置1/4波片、第一位移晶体、1/2波片、第二位移晶体，其中1/2波片、第一位移晶体、1/4波片为共用器件。本发明使用偏振分离棱镜实现偏振分离，通过相移片实现90度的相移，采用反射式结构，使用双折射晶体、1/4波片、1/2波片和组合反射镜获得所需的同相和正交输出光，实现偏振、相位分集控制；整体结构紧凑、各器件加工工艺成熟、温度稳定性好、偏振消光比高，可用于光纤通信中采用高级调制格式和偏振复用方式光信号相干解调。

Description

一种反射式相干接收机光混合器

技术领域

本发明属于光纤通信的光学器件，具体涉及一种反射式相干接收机光混合器，用于对光纤中传输的采用偏振复用方式和高级调制格式的光信号实现相干接收与解调。

背景技术

近年来随着光纤通信***不断升级，光纤中传输的光信号已开始使用高级调制格式并且呈现出全场(幅度、频率、相位、偏振)携带信息的特点。针对这一特点，在***的接收端必须使用相干检测方法才能获得光信号携带的全部信息。采用偏振复用的十六进制正交振幅调制(DP-16QAM)格式是现有商用长距离高速光纤通信***中一种典型的光信号复用和调制方式。在上述***中为了实现信号的接收和解调，需要使用一个光混合器将本振光与接收到的信号光进行相干混合，完成本振光与信号光偏振和相位分集接收功能，再经过光电转换与平衡探测后，由后续处理电路实现信号的解调输出。

在光混合器中，输入信号光的电场矢量E_S可分解为两个正交的偏振分量E_Sx和E_Sy，与本振光E_LO混合并经过偏振和相位的分集接收后，在输出端应有八个对应的分量，分别记为E_Sx+E_LO，E_Sx-E_LO，E_Sx+iE_LO，E_Sx-iE_LO，E_Sy+E_LO，E_Sy-E_LO，E_Sy+iE_LO，E_Sy-iE_LO。即此种光混合器对应了信号光与本振光两个输入端口、八个输出端口的结构(2×8结构)。

申请号200920073027.8的中国发明专利申请“双波片相位调整双折射空间光桥接器”中提出了一种用于自由空间激光相干通信的2×4光混合器。由于没有进行偏振分集控制，故对输入信号光的偏振态有一定要求，不能用于采用偏振复用的光纤通信***中。

申请号201010572938.2的中国发明专利申请“用于相干光通信的晶体型光混合器”中提出了一种基于双折射晶体的2×8结构光混合器，可用于DP-QPSK信号的相干接收。但由于该装置采用透射式结构导致器件形状狭长、结构不紧凑。

申请号13/157379的美国专利申请“OPTICAL WAVEGUIDEELEMENT，OPTICAL HYBRID CIRCUIT，AND OPTICAL RECEIVER”，提出一种平面波导型的光混合器，可实现对光信号的偏振、相位分集接收功能，但存在着耦合损耗大、偏振消光比低和温度稳定性差等缺点。

发明内容

本发明提供一种反射式相干接收机光混合器，解决现有光混合器结构不紧凑、温度稳定性差的问题。

本发明所提供的一种反射式相干接收机光混合器，沿入射光路依次设置有偏振分离器、1/2波片、相移片、第一位移晶体、1/4波片和组合反射镜，组合反射镜的反射光路上依次设置有1/4波片、第一位移晶体、1/2波片、第二位移晶体，其中1/2波片、第一位移晶体、1/4波片为共用器件，其特征在于：

所述偏振分离器由偏振分离棱镜和45度反射镜叠加组成；所述偏振分离棱镜由两块相同的直角等腰三角形双折射晶体粘接构成正方形晶体，其入射通光面与Z轴方向垂直，所述45度反射镜为直角等腰三角形石英晶体，其直角边长度和直角等腰三角形双折射晶体的直角边长度相等，所述45度反射镜的斜边所在反射面与所述偏振分离棱镜的分离面平行；

所述1/2波片通光面与Z轴垂直，快轴方向与第一位移晶体主截面呈22.5度角；

所述相移片为上下两片正方形的1/4波片，分别位于本振光经过偏振分离器后的两个出光位置，快轴方向均与第一位移晶体主截面平行；

所述第一位移晶体为长方体双折射晶体，主截面与XOZ平面平行，通光面与Z轴垂直；主截面为晶体光轴、o光和e光所处的公共平面；

所述1/4波片通光面与Z轴垂直，快轴方向与第一位移晶体主截面呈45度角；

所述组合反射镜由一个等腰梯形棱镜和两个相同的上等腰直角三棱镜、下等腰直角三棱镜组合构成，等腰梯形棱镜的上底面和下底面平行，等腰梯形棱镜左侧面及右侧面和下底面的夹角均为45度；上等腰直角三棱镜左侧面及右侧面和底面的夹角均为45度；下等腰直角三棱镜左侧面及右侧面和底面的夹角均为45度；上等腰直角三棱镜底面、下等腰直角三棱镜底面均为正方形且与等腰梯形棱镜上底面重合，上等腰直角三棱镜及下等腰直角三棱镜的棱边与等腰梯形棱镜的棱边垂直；

等腰梯形棱镜上底面和下底面为通光面且与Z轴垂直；等腰梯形棱镜的棱边垂直于第一位移晶体的主截面；

等腰梯形棱镜左侧面及右侧面、上等腰直角三棱镜左侧面及右侧面、下等腰直角三棱镜左侧面及右侧面均为反射面；

所述第二位移晶体为长方体双折射晶体，其通光面与Z轴方向垂直，第二位移晶体主截面与第一位移晶体主截面平行，光轴取向相同；各位移晶体的光轴取向为光轴与o光法线方向的夹角θ；所述第一、第二位移晶体均为单轴双折射晶体，各位移晶体中o光和e光的折射率分别为n_o和n_e。

所述的反射式相干接收机光混合器，其特征在于：

所述第一、第二移晶体为方解石、钒酸钇、α相偏硼酸钡或铌酸锂；

所述第一、第二位移晶体的光轴取向

所述的反射式相干接收机光混合器，其特征在于：

所述第一位移晶体沿Z方向的长度其中Φ为信号光和本振光的光束直径；第一位移晶体中o光和e光的分离距离为

第一位移晶体在X方向的宽度W₄＞2D₁+Φ；第一位移晶体在在Y方向的高度H₄：4Φ＜H₄＜4D₁-2Φ；

所述偏振分离器在X方向的宽度W₁＞Φ，偏振分离器在Z方向的长度L₁＝H₄/2；

所述1/2波片在X方向的宽度W₂＝W₄，1/2波片在Y方向的高度H₂＝H₄；

所述相移片中正方形1/4波片的边长W₃：Φ＜W₃＜(H₄/2-Φ)；

所述1/4波片在X方向的宽度W₅＝W₄，1/4波片在Y方向的高度H₅＝H₄；

所述组合反射镜中上等腰直角三棱镜棱边长L＝H₄/2，等腰梯形棱镜下底面在X方向的宽度W₆＝W₄，等腰梯形棱镜下底面在Y方向的高度H₆＝H₄；

所述第二位移晶体沿Z方向的长度

第二位移晶体中o光和e光的分离距离

第二位移晶体在X方向的宽度W₇＞D₂+Φ，第二位移晶体在Y方向的高度H₇＝H₄；

输入信号光与本振光沿Z方向平行且距离为H₄/4；输入信号光与本振光在第一位移晶体内与第一位移晶体右侧面的距离d₁＝W₄/2+D₁，输入信号光在第一位移晶体内与第一位移晶体上顶面的距离

本发明处于工作状态时，信号光依次通过偏振分离器、1/2波片、第一位移晶体、1/4波片，本振光依次通过偏振分离器、1/2波片、相移片、第一位移晶体、1/4波片，本振光偏振方向与第一位移晶体主截面夹角为45度；

信号光通过偏振分离器后实现偏振分离形成信号光x分量E_Sx和信号光y分量E_Sy，本振光通过偏振分离器后形成本振光x分量E_LOx和本振光y分量E_LOy；

所述1/2波片将通过它的所有光束偏振态旋转45度；所述相移片将本振光x分量和y分量由线偏振光变为圆偏振光，用来引入所需要的90度相移；

所述的第一位移晶体将信号光x分量E_Sx分离为o光

和e光

将信号光y分量E_Sy分离为o光

和e光

将本振光x分量E_LOx分离为o光和e光

将本振光y分量E_LOy分离为o光和e光

所述1/4波片将所有通过它的线偏振光变为圆偏振光，经过组合反射镜反射后又依次经过1/4波片、第一位移晶体、1/2波片和第二位移晶体；所述1/4波片将所有通过它的圆偏振光变为线偏振光，使得反射前后共两次通过它的光束偏振态旋转90度；所述第一位移晶体将反射回的上述

和

和

和

以及

和

合束；所述1/2波片将通过它的所有光束偏振态旋转45度；所述第二位移晶体将通过1/2波片后光束的x分量与y分量分离，得到所需要的信号用于检测。

本发明作为2×8光混合器，使用偏振分离棱镜进行偏振态分离；通过相移片来实现90度的相移；采用反射式结构，使用双折射晶体、1/4波片、1/2波片和反射镜获得所需的同相和正交输出光，实现偏振、相位分集控制；整体结构紧凑、各器件加工工艺成熟、温度稳定性好、偏振消光比高，可用于光纤通信中采用高级调制格式和偏振复用方式光信号相干解调。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明中组合反射镜的立体示意图；

图3是本发明中组合反射镜的正视图；

图4是本发明中组合反射镜的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明详细说明，为清楚确定本发明中各器件的位置，在图1中给出空间直角坐标系XYZ。

如图1所示，本发明的实施例，沿入射光路依次设置有偏振分离器1、1/2波片2、相移片3、第一位移晶体4、1/4波片5和组合反射镜6，组合反射镜6的反射光路上依次设置有1/4波片5、第一位移晶体4、1/2波片2、第二位移晶体7，其中1/2波片2、第一位移晶体4、1/4波片5为共用器件；

所述偏振分离器1由偏振分离棱镜和45度反射镜叠加组成；所述偏振分离棱镜由两块相同的直角等腰三角形双折射晶体粘接构成正方形晶体，其入射通光面与Z轴方向垂直，所述45度反射镜为直角等腰三角形石英晶体，其直角边长度和直角等腰三角形双折射晶体的直角边长度相等，所述45度反射镜的斜边所在反射面与所述偏振分离棱镜的分离面平行；

所述1/2波片2通光面与Z轴垂直，快轴方向与第一位移晶体4主截面呈22.5度角；

所述相移片3为上下两片正方形的1/4波片，分别位于本振光经过偏振分离器后的两个出光位置，快轴方向均与第一位移晶体4主截面平行；

所述第一位移晶体4为长方体双折射晶体，主截面与XOZ平面平行，通光面与Z轴垂直；主截面为晶体光轴、o光和e光所处的公共平面；

所述1/4波片5通光面与Z轴垂直，快轴方向与第一位移晶体4主截面呈45度角；

如图2、图3、图4所示，所述组合反射镜6由一个等腰梯形棱镜6-1和两个相同的上等腰直角三棱镜6-2、下等腰直角三棱镜6-3组合构成，等腰梯形棱镜6-1的上底面6-11和下底面6-12平行，等腰梯形棱镜6-1左侧面6-13及右侧面6-14和下底面6-12的夹角均为45度；上等腰直角三棱镜6-2左侧面6-21及右侧面6-22和底面6-23的夹角均为45度；下等腰直角三棱镜6-3左侧面6-31及右侧面6-32和底面6-33的夹角均为45度；上等腰直角三棱镜6-2底面6-23、下等腰直角三棱镜6-3底面6-33均为正方形且与等腰梯形棱镜6-1上底面6-11重合，上等腰直角三棱镜6-2及下等腰直角三棱镜6-3的棱边与等腰梯形棱镜6-1的棱边垂直；

等腰梯形棱镜6-1上底面6-11和下底面6-12为通光面且与Z轴垂直；等腰梯形棱镜6-1的棱边垂直于第一位移晶体4的主截面；

等腰梯形棱镜6-1左侧面6-13及右侧面6-14、上等腰直角三棱镜6-2左侧面6-21及右侧面6-22、下等腰直角三棱镜6-3左侧面6-31及右侧面6-32均为反射面；

所述第二位移晶体7为长方体双折射晶体，其通光面与Z轴方向垂直，第二位移晶体7主截面与第一位移晶体4主截面平行，光轴取向相同；各位移晶体的光轴取向为光轴与o光法线方向的夹角θ；所述第一、第二位移晶体均为单轴双折射晶体。

光束垂直入射、进入各位移晶体后被分解为o光和e光，o光和e光两光束的偏离角度α满足关系式：

$\tan a=(1-\frac{n_o^2}{n_e^2})\frac{\tan \mathrm{\θ}}{1+\frac{n_o^2}{n_e^2}{\tan }^2\mathrm{\θ}},$

式中，n_o和n_e分别为位移晶体中o光和e光的折射率。

各位移晶体的光轴取向均为

以获得最大的o光、e光分离距离。

所述第一位移晶体4中o光和e光对应的分离距离

所述第二位移晶体4中o光和e光对应的分离距离

信号光依次通过偏振分离器1、1/2波片2、第一位移晶体4、1/4波片5，本振光依次通过偏振分离器1、1/2波片2、相移片3、第一位移晶体4、1/4波片5；

输入信号光与本振光沿Z方向平行且距离为H₄/4；输入信号光与本振光在第一位移晶体内与第一位移晶体右侧面4-1的距离d₁＝W₄/2+D₁，输入信号光在第一位移晶体内与第一位移晶体上顶面4-2的距离

输入信号光电场强度E_S为：

其中E_Sx、E_Sy分别为信号光x分量与y分量，

分别为信号光x分量与y分量电场强度的初相位；ω_s为信号光的角频率，α为信号光中x、y分量的能量比，

P_S为信号光功率；

本振光为线偏振光，偏振方向与x轴为45°角，其电场强度E_LO为：

$E_{\mathrm{LO}}=\left[\begin{array}{c}{E}_{\mathrm{LOx}}\\ E_{\mathrm{LOy}}\end{array}\right]=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{c}{A}_{\mathrm{LO}}\\ A_{\mathrm{LO}}\end{array}\right]\exp \left({\mathrm{i\ω}}_{\mathrm{LO}}t\right),$

其中，ω_LO为本振光的角频率，P_LO为本振光功率；

所述偏振分离器1实现偏振分离功能，信号光和本振光通过偏振分离器1后得到的四个分量的电场强度分别为信号光x分量E_Sx＝E₁₁、本振光x分量E_LOx＝E₁₂、信号光y分量E_Sy＝E₁₃和本振光y分量E_LOy＝E₁₄：

$E_{12}=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{c}{A}_{\mathrm{LO}}\\ 0\end{array}\right]\exp \left(i{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{LO}}t\right),$

$E_{14}=\frac{1}{\sqrt{2}}\left[\begin{array}{c}0\\ A_{\mathrm{LO}}\end{array}\right]\exp \left(i{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{LO}}t\right),$

所述1/2波片2将偏振分离之后的光束E_Sx、E_Sy、E_LOx、E_LOy的偏振态各旋转45度，旋转后光束的电场强度

$E_{22}=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{c}{A}_{\mathrm{LO}}\\ -A_{\mathrm{LO}}\end{array}\right]\exp \left({\mathrm{i\ω}}_{\mathrm{LO}}t\right),$

$E_{24}=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{c}{A}_{\mathrm{LO}}\\ A_{\mathrm{LO}}\end{array}\right]\exp \left({\mathrm{i\ω}}_{\mathrm{LO}}t\right),$

所述相移片3将本振光由线偏振光变为圆偏振光用来引入所需要的90度相移，本振光x分量、y分量通过1/4波片之后的电场强度E₃₂、E₃₄为：

$E_{32}=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{c}{\mathrm{iA}}_{\mathrm{LO}}\\ -A_{\mathrm{LO}}\end{array}\right]\exp \left({\mathrm{i\ω}}_{\mathrm{LO}}t\right),$ $E_{34}=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{c}i\\ A_{\mathrm{LO}}\end{array}\right]\exp \left({\mathrm{i\ω}}_{\mathrm{LO}}t\right),$

所述的第一位移晶体4将信号光x分量E_Sx分离为o光

和e光将信号光y分量E_Sy分离为o光

和e光

将本振光x分量E_LOx分离为o光

和e光

将本振光y分量E_LOy分离为o光

和e光

所述1/4波片5将所有通过它的线偏振光变为圆偏振光，经过组合反射镜6反射后又依次经过1/4波片5、第一位移晶体4、1/2波片2和第二位移晶体7；所述1/4波片5将所有通过它的圆偏振光变为线偏振光，使得反射前后共两次通过它的光束偏振态旋转90度；所述第一位移晶体4将反射回的上述

和

合束为E₄₁，

和

合束为E₄₂，

和合束为E₄₃，

和

合束为E₄₄得到的合束后四光束E₄₁、E₄₂、E₄₃、E₄₄依次为：

所述1/2波片2将通过它的所有光束偏振态旋转45度；所述第二位移晶7体将通过1/2波片2后光束的x分量与y分量分离，得到偏振相位分集接收所需的八个电场强度分量，即x分量正交输出端电场强度E₅₁、E₅₂，x分量同相输出端电场强度E₅₃、E₅₄，y分量正交输出端电场强度E₅₅、E₅₆，y分量同相输出端电场强度E₅₇、E₅₈，其对应的表达式依次为：

得到偏振相位分集接收所需的八个分量的功率P₅₁、P₅₂、P₅₃、P₅₄、P₅₅、P₅₆、P₅₇、P₅₈依次为：

经上述光混合器的偏振、相位分集处理，再通过光电转换和平衡探测后，对应的x分量正交输出电流I_xQ、x分量同相输出电流I_xI、y分量正交输出电流I_yQ、y分量同相输出电流I_yI依次为：

其中R为光电探测器的响应度。

本实施例中，所述各位移晶体的材料为钒酸钇。所述信号光与本振光波长为1550nm，光束直径为0.4mm，在此波长上钒酸钇的折射率为n_o＝1.9447，n_e＝2.1486，各位移晶体的光轴取向为θ＝47.85°。

第一位移晶体4沿Z方向的长度L₄＝15mm，第一位移晶体中o光和e光的分离距离为D₁＝1.4981mm；第一位移晶体4在X方向的宽度W₄＝4mm；第一位移晶体4在在Y方向的高度H₄＝4mm；

偏振分离器1在X方向的宽度W₁＝1.5mm，偏振分离器1在Z方向的长度L₁＝2mm；

1/2波片2在X方向的宽度W₂＝4mm，1/2波片2在Y方向的高度H₂＝4mm；

相移片3中正方形1/4波片的边长W₃＝1mm；

1/4波片5在X方向的宽度W₅＝4mm，1/4波片5在Y方向的高度H₅＝4mm；

组合反射镜6中上等腰直角三棱镜6-2棱边长L＝2mm，等腰梯形棱镜6-1下底面6-12在X方向的宽度W₆＝4mm，等腰梯形棱镜6-1下底面6-12在Y方向的高度H₆＝4mm；

第二位移晶体7沿Z方向的长度L₇＝10mm；第二位移晶体7中o光和e光的分离距离D₂＝0.9987mm；第二位移晶体7在X方向的宽度W₇＝2.5mm，第二位移晶体7在Y方向的高度H₇＝4mm；

输入信号光与本振光沿Z方向平行且距离为1mm；输入信号光与本振光在第一位移晶体内与第一位移晶体右侧面4-1的距离d₁＝3.5mm，输入信号光在第一位移晶体内与第一位移晶体上顶面4-2的距离d₂＝2.5mm。

Claims (3)

1.一种反射式相干接收机光混合器，沿入射光路依次设置有偏振分离器(1)、1/2波片(2)、相移片(3)、第一位移晶体(4)、1/4波片(5)和组合反射镜(6)，组合反射镜(6)的反射光路上依次设置有1/4波片(5)、第一位移晶体(4)、1/2波片(2)、第二位移晶体(7)，其中1/2波片(2)、第一位移晶体(4)、1/4波片(5)为共用器件，其特征在于：

所述偏振分离器(1)由偏振分离棱镜和45度反射镜叠加组成；所述偏振分离棱镜由两块相同的直角等腰三角形双折射晶体粘接构成正方形晶体，其入射通光面与Z轴方向垂直，所述45度反射镜为直角等腰三角形石英晶体，其直角边长度和直角等腰三角形双折射晶体的直角边长度相等，所述45度反射镜的斜边所在反射面与所述偏振分离棱镜的分离面平行；

所述1/2波片(2)通光面与Z轴垂直，快轴方向与第一位移晶体(4)主截面呈22.5度角；

所述相移片(3)为上下两片正方形的1/4波片，分别位于本振光经过偏振分离器后的两个出光位置，快轴方向均与第一位移晶体(4)主截面平行；

所述第一位移晶体(4)为长方体双折射晶体，主截面与XOZ平面平行，通光面与Z轴垂直；主截面为晶体光轴、o光和e光所处的公共平面；

所述1/4波片(5)通光面与Z轴垂直，快轴方向与第一位移晶体(4)主截面呈45度角；

所述组合反射镜(6)由一个等腰梯形棱镜(6-1)和两个相同的上等腰直角三棱镜(6-2)、下等腰直角三棱镜(6-3)组合构成，等腰梯形棱镜(6-1)的上底面(6-11)和下底面(6-12)平行，等腰梯形棱镜(6-1)左侧面(6-13)及右侧面(6-14)和下底面(6-12)的夹角均为45度；上等腰直角三棱镜(6-2)左侧面(6-21)及右侧面(6-22)和底面(6-23)的夹角均为45度；下等腰直角三棱镜(6-3)左侧面(6-31)及右侧面(6-32)和底面(6-33)的夹角均为45度；上等腰直角三棱镜(6-2)底面(6-23)、下等腰直角三棱镜(6-3)底面(6-33)均为正方形且与等腰梯形棱镜(6-1)上底面(6-11)重合，上等腰直角三棱镜(6-2)及下等腰直角三棱镜(6-3)的棱边与等腰梯形棱镜(6-1)的棱边垂直；

等腰梯形棱镜(6-1)上底面(6-11)和下底面(6-12)为通光面且与Z轴垂直；等腰梯形棱镜(6-1)的棱边垂直于第一位移晶体(4)的主截面；

等腰梯形棱镜(6-1)左侧面(6-13)及右侧面(6-14)、上等腰直角三棱镜(6-2)左侧面(6-21)及右侧面(6-22)、下等腰直角三棱镜(6-3)左侧面(6-31)及右侧面(6-32)均为反射面；

所述第二位移晶体(7)为长方体双折射晶体，其通光面与Z轴方向垂直，第二位移晶体(7)主截面与第一位移晶体(4)主截面平行，光轴取向相同；各位移晶体的光轴取向为光轴与o光法线方向的夹角θ；所述第一、第二位移晶体均为单轴双折射晶体，各位移晶体中o光和e光的折射率分别为n_o和n_e。

2.如权利要求1所述的反射式相干接收机光混合器，其特征在于：

所述第一、第二移晶体为方解石、钒酸钇、α相偏硼酸钡或铌酸锂；

所述第一、第二位移晶体的光轴取向

3.如权利要求1或2所述的反射式相干接收机光混合器，其特征在于：

所述第一位移晶体(4)沿Z方向的长度

其中Φ为信号光和本振光的光束直径；第一位移晶体(4)中o光和e光的分离距离为第一位移晶体(4)在X方向的宽度W₄＞2D₁+Φ；第一位移晶体(4)在Y方向的高度H₄：4Φ＜H₄＜4D₁-2Φ；

所述偏振分离器(1)在X方向的宽度W₁＞Φ，偏振分离器(1)在Z方向的长度L₁＝H₄/2；

所述1/2波片(2)在X方向的宽度W₂＝W₄，1/2波片(2)在Y方向的高度H₂＝H₄；

所述相移片(3)中正方形1/4波片的边长W₃：Φ＜W₃＜(H₄/2-Φ)；

所述1/4波片(5)在X方向的宽度W₅＝W₄，1/4波片(5)在Y方向的高度H₅＝H₄；

所述组合反射镜(6)中上等腰直角三棱镜(6-2)棱边长L＝H₄/2，等腰梯形棱镜(6-1)下底面(6-12)在X方向的宽度W₆＝W₄，等腰梯形棱镜(6-1)下底面(6-12)在Y方向的高度H₆＝H₄；

所述第二位移晶体(7)沿Z方向的长度

第二位移晶体(7)中o光和e光的分离距离

第二位移晶体(7)在X方向的宽度W₇＞D₂+Φ，第二位移晶体(7)在Y方向的高度H₇＝H₄；

输入信号光与本振光沿Z方向平行且距离为H₄/4；输入信号光与本振光在第一位移晶体内与第一位移晶体右侧面(4-1)的距离d₁＝W₄/2+D₁，输入信号光在第一位移晶体内与第一位移晶体上顶面(4-2)的距离 $d_2=\frac{5H_4}{8}.$

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