CN104181708A - 具有隔离功能的三端口光环形器 - Google Patents

Abstract

本发明提供的具有隔离功能的三端口光环形器，包括分光组件、半波片、45°法拉第旋转片；其中，分光组件包括第一分光组件和第二分光组件；半波片包括第一半波片和第二半波片；该光环形器进一步包括一楔角片，该楔角片与45°法拉第旋转片通过黏结剂黏结；楔角片的存在，使得第二光路中的反射光最后由第三端口输出，减少了反射光对第二端口的串扰影响，提高了光环形器的隔离度。

Description

具有隔离功能的三端口光环形器

技术领域

本发明涉及光纤通讯技术领域，尤其涉及具有隔离功能的光环形器。

背景技术

光环形器通常被用于光学通信***以及光学测量***。图1a为三端口光环形器的示意图。如图1a所示，第一光路为进入端口1的光信号S1在端口2作为信号光S2输出。第二光路进入端口3的信号光S3在端口1作为信号光S1’输出。

请同时参照图1b。图1b为现有的三端口光环形器的光路结构示意图。三端口光环形器包括第一、第二分光组件10a、10b，第一、第二半波片20a、20b，45°法拉第旋转片30。由图1b看出，第一光路中，输入光信号S1经过第一分光组件10a后分离为垂直方向的P光和水平方向的S光，P光经由第一半波片20a同时S光经由第二半波片20b后，再经过45°法拉第旋转片30，此时P光转换为S光，S光转换为P光，再经由第二分光组件10b后，作为信号光S2从端口2输出；第二光路中，输入光信号S3经由第二分光组件10b后分离为P光和S光，同时经过45°法拉第旋转片30后，P光经过第一半波片20a同时S光经过第二半波片20b后，在经过第一分光组件10a后，作为信号光S1’从端口1输出。

但是，由于第一分光组件10a与第一、第二半波片20a、20b的接触面及第一、第二半波片20a、20b与45°法拉第旋转片30的接触面存在反射现象，在信号光S2输入第二光路时，第一半波片20a反射部分P光同时第二半波片20b反射部分S光进入第一光路中，经过第二分光组件10b，作为串扰光S2’从端口2输出。由于串扰光S2’的存在，降低了光环形器的隔离度。

发明内容

本发明的发明目的为提高隔离度，提供具有隔离功能的三端口光环形器。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：具有隔离功能的三端口光环形器，包括一分光组件、一半波片、一45°法拉第旋转片；其中，分光组件包括第一分光组件和第二分光组件；半波片包括第一半波片和第二半波片；该光环形器进一步包括一楔角片，该楔角片与45°法拉第旋转片通过黏结剂黏结。

其中，优选实施方式为：第一光路中，输入光信号由第一端口经过第一分光组件后分离为P光和S光，再经过45°法拉第旋转片、楔角片及半波片后，经由第二分光组件从第二端口输出；第二光路中，输入光信号由第三端口经由第二分光组件后分离为P光和S光，经由半波片后，再经由楔角片、45°法拉第旋转片、第一分光组件后，从第一端口输出。

其中，优选实施方式为：第一光路中，输入光信号经过第一分光组件后分离为P光和S光，经由楔角片、45°法拉第旋转片、半波片后，再经由第二分光组件后，从第二端口输出；第二光路中，输入光信号经由第二分光组件后分离为P光和S光，经由半波片后，再经由45°法拉第旋转片、楔角片、第一分光组件、后，从第一端口输出。

其中，优选实施方式为：该楔角片包括第一楔角片和第二楔角片。第一光路中，输入光信号经过第一分光组件后分离为P光和S光，再经过第一楔角片、45°法拉第旋转片、第二楔角片400b及半波片后，经由第二分光组件，从第二端口输出；第二光路中，输入光信号经由第二分光组件后分离为P光和S光，经由半波片、第二楔角片、45°法拉第旋转片、第一楔角片和第一分光组件后，从第一端口输出。

本发明的三端口光环形器相比于现有技术来说具有以下优点和积极效果：本发明的三端口光环形器中的楔角片的存在，使得第二光路中的反射光最后由第三端口输出，减少了反射光对第二端口的串扰影响，提高了光环形器的隔离度。

附图说明

图1a为三端口光环形器的示意图。

图1b为现有的三端口光环形器的光路结构示意图。

图2a为本发明的第一实施例的光环形器光路结构示意图。

图2b为图2a中的楔角片的光路示意图。

图3a为本发明的第二实施例的光环形器光路结构示意图。

图3b为图3a中的楔角片的光路示意图。

图4a为本发明的第三实施例的光环形器光路结构示意图。

图4b为图4a中的楔角片的光路示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，配合附图详细说明如下。应当理解，此部分所描述的具体实施例仅可用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2a、图3a及图4a所示，图2a、图3a及图4a分别为本发明的第一、第二及第三实施例的光环形器光路结构示意图。其中，第一光路为进入第一端口11的光信号S11在第二端口12作为信号光S12输出。第二光路为进入第三端口13的信号光S13在第一端口11作为信号光S11’输出。

具体实施方式一

请同时参照图2a。图2a为第一实施例的三端口光环形器的结构示意图。三端口光环形器包括分光组件100、半波片200、45°法拉第旋转片300及楔角片400。其中，分光组件100包括第一、第二分光组件100a、100b，半波片200包括第一、第二半波片200a、200b。

其中，偏振方向与光路方向垂直的光设为P光，偏振方向与光路方向平行的光设为S光。由图2a看出，第一光路中，输入光信号S11由第一端口11经过第一分光组件100a后分离为P光和S光，再经过45°法拉第旋转片300，P光和S光沿顺时针方向旋转45°后，再经由楔角片400后及第一半波片200a、第二半波片200b后，P光转换为S光、S光转换为P光后，再经由第二分光组件100b后，作为信号光S12从第二端口12输出。第二光路中，输入光信号S13经由第二分光组件100b后分离为P光和S光，经由第一半波片200a和第二半波片200b后，再经由楔角片400和45°法拉第旋转片300，再经过第一分光组件100a后，作为信号光S11’从第一端口11输出。

请再参考图2b，图2b为通过楔角片400的光路方向示意图。楔角片400的光通过面分别为L1和L2。信号光S11进入楔角片400的L1面，从楔角片400的L2面输出至第一光路，由于楔角片400的对光线的折射作用，经由楔角片400后，第一光路的信号光与水平方向的夹角为α₁，即信号光S12与水平方向的夹角为α₁。信号光S13进入楔角片400的L2面，从楔角片400的L1面输出至第二光路，此时信号光与水平方向的夹角为α₂。同时，由于45°法拉第旋转片300与楔角片400及45°法拉第旋转片300与第一分光组件100a之间的接触面存在反射光S13’，即反射光S13’与水平方向呈α₂入射至楔角片400的L1面，后沿第二光路的反向输出，沿第二光路的反向由第三端口13输出，此时反射光S13’为水平方向。

其中，楔角片400的L1面与45°法拉第旋转片300通过黏结剂黏结。

具体实施方式二

请同时参照图3a。图3a为第二实施例的三端口光环形器的结构示意图。三端口光环形器包括分光组件100、半波片200、45°法拉第旋转片300及楔角片400。其中，分光组件100包括第一、第二分光组件100a、100b，半波片200包括第一、第二半波片200a、200b，楔角片400包括第一楔角片400a和第二楔角片400b。

其中，偏振方向与光路方向垂直的光设为P光，偏振方向与光路方向平行的光设为S光。由图2a看出，第一光路中，输入光信号S11经过第一分光组件100a后分离为P光和S光，再经过第一楔角片400a、45°法拉第旋转片300，P光和S光沿顺时针方向旋转45°后，再经由第二楔角片400b后及第一半波片200a、第二半波片200b后，P光转换为S光、S光转换为P光后，再经由第二分光组件100b后，作为信号光S12从第二端口12输出。第二光路中，输入光信号S13经由第二分光组件100b后分离为P光和S光，经由第一半波片200a和第二半波片200b后，再经由第二楔角片400b和45°法拉第旋转片300，再经过第一楔角片400a和第一分光组件100a后，作为信号光S11’从第一端口11输出。

请再参考图3b，图3b为通过第一、第二楔角片400a和400b的光路方向示意图。第一楔角片400a的光通过面分别为L1’和L2’，第二楔角片400b的光通过面分别为L3’和L4’。第一光路中，信号光S11进入第一楔角片400a的L1’面，从第一楔角片400a的L2’面输出至第一光路，由于第一楔角片400a的对光线的折射作用，经由第一楔角片400a后，信号光与水平方向的夹角为α₁’，再经由45°法拉第旋转片300对信号光的偏振态进行旋转后，输入信号光至第二楔角片400b的L3’面，此时信号光与水平方向的夹角为α₁’，再经过第二楔角片400b后从L4’面输出至第一光路，此时信号光与水平方向的夹角为β₁，即由第二端口12输出的信号光S12与水平方向的夹角为β₁。第二光路中，信号光S13进入第二楔角片40b0的L4’面，从第二楔角片400b的L3’面输出至第二光路，此时信号光与水平方向的夹角为α₂’,再经由45°法拉第旋转片300对信号光的偏振态进行旋转后，输入信号光至第一楔角片400a的L2’面，此时信号光与水平方向的夹角为α₂’，再经过第一楔角片400a后从L1’面输出至第二光路，此时信号光与水平方向的夹角为β₂。同时，由于45°法拉第旋转片300与第一、第二楔角片400a、400b之间的接触面存在反射光S13”，即反射光S13’沿第二光路的反向由第三端口13输出，此时反射光S13”为水平方向。

其中，第一楔角片400a的L2’面、45°法拉第旋转片300及第二楔角片400b的L3’面通过黏结剂黏结。

具体实施方式三

请同时参照图4a。图4a为第三实施例的三端口光环形器的结构示意图。三端口光环形器包括分光组件100、半波片200、45°法拉第旋转片300及楔角片400。其中，分光组件100包括第一、第二分光组件100a、100b，半波片200包括第一、第二半波片200a、200b。

其中，偏振方向与光路方向垂直的光设为P光，偏振方向与光路方向平行的光设为S光。由图2a看出，第一光路中，输入光信号S11经过第一分光组件100a后分离为P光和S光，经由楔角片400后，然后经过45°法拉第旋转片300，P光和S光沿顺时针方向旋转45°后，再经过第一半波片200a、第二半波片200b后，P光转换为S光、S光转换为P光后，再经由第二分光组件100b后，作为信号光S12从第二端口12输出。第二光路中，输入光信号S13经由第二分光组件100b后分离为P光和S光，经由第一半波片200a和第二半波片200b后，再经由45°法拉第旋转片300和楔角片400后，再经过第一分光组件100a后，作为信号光S11’从第一端口11输出。

请再参考图4b，图4b为通过楔角片400的光路方向示意图。楔角片400的光通过面分别为L3和L4。信号光S11进入楔角片400的L3面，从楔角片400的L4面输出至第一光路，由于楔角片400的对光线的折射作用，经由楔角片400后，第一光路的信号光与水平方向的夹角为γ₁，即信号光S12与水平方向的夹角为γ₁。第二光路中，信号光S13进入楔角片400的L4面，从楔角片400的L3面输出至第二光路，此时信号光与水平方向的夹角为γ₂。同时，由于45°法拉第旋转片300与楔角片400及楔角片400与第一分光组件100a之间的接触面存在反射光S13”’，即反射光S13”’与水平方向呈γ₂入射至楔角片400的L3面，后沿第二光路的反向输出，沿第二光路的反向由第三端口13输出，此时反射光S13”’为水平方向。

其中，楔角片400的L4面与45°法拉第旋转片300通过黏结剂黏结。

本发明的三端口光环形器相比于现有技术来说具有以下优点和积极效果：本发明的三端口光环形器中的楔角片的存在，使得第二光路中的反射光最后由第三端口13输出，减少了反射光对第二端口12的串扰影响，提高了光环形器的隔离度。

以上所述,仅为本发明最佳实施例而已,并非用于限制本发明的范围,凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰,皆为本发明所涵盖。

Claims (8)

1.具有隔离功能的三端口光环形器，包括一分光组件、一半波片、一45°法拉第旋转片；其中，分光组件包括第一分光组件和第二分光组件；半波片包括第一半波片和第二半波片；其特征在于：该光环形器进一步包括一楔角片，该楔角片与45°法拉第旋转片通过黏结剂黏结。

2.如权利要求1所述的具有隔离功能的三端口光环形器，其特征在于：第一光路中，输入光信号由第一端口经过第一分光组件后分离为P光和S光，再经过45°法拉第旋转片、楔角片及半波片后，经由第二分光组件从第二端口输出。

3.如权利要求1所述的具有隔离功能的三端口光环形器，其特征在于：第二光路中，输入光信号由第三端口经由第二分光组件后分离为P光和S光，经由半波片后，再经由楔角片、45°法拉第旋转片、第一分光组件后，从第一端口输出。

4.如权利要求1所述的具有隔离功能的三端口光环形器，其特征在于：第一光路中，输入光信号经过第一分光组件后分离为P光和S光，经由楔角片、45°法拉第旋转片、半波片后，再经由第二分光组件后，从第二端口输出。

5.如权利要求1所述的具有隔离功能的三端口光环形器，其特征在于：第二光路中，输入光信号经由第二分光组件后分离为P光和S光，经由半波片后，再经由45°法拉第旋转片、楔角片、第一分光组件、后，从第一端口输出。

6.如权利要求1所述的具有隔离功能的三端口光环形器，其特征在于：该楔角片包括第一楔角片和第二楔角片。

7.如权利要求6所述的具有隔离功能的三端口光环形器，其特征在于：第一光路中，输入光信号经过第一分光组件后分离为P光和S光，再经过第一楔角片、45°法拉第旋转片、第二楔角片400b及半波片后，经由第二分光组件，从第二端口输出。

8.如权利要求6所述的具有隔离功能的三端口光环形器，其特征在于：第二光路中，输入光信号经由第二分光组件后分离为P光和S光，经由半波片、第二楔角片、45°法拉第旋转片、第一楔角片和第一分光组件后，从第一端口输出。