一种光环行器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种光环行器，包括沿光路依序设置的双光纤准直器、第一偏振分光组合棱镜、第一半波片、第二半波片、第一法拉第旋转器、第一双折射晶体楔角片、第二双折射晶体楔角片、第二法拉第旋转器、第三半波片、第四半波片、第二偏振分光组合棱镜和单光纤准直器，所述的第一偏振分光组合棱镜、第二偏振分光组合棱镜均为两个偏振分光棱镜或一个偏振分光棱镜与一个高反射镜组合而成，本实用新型专利技术方案采用PBS组合棱镜替代传统环行器的双折射晶体（walk‑off晶体）进行偏振光的分光与合光，使环行器的长度大大缩短，可广泛应用于各类光模块中，具有很好的应用前景，另外其不仅结构紧凑、而且便于生产装配。

An optical circulator

The utility model discloses an optical circulator, which comprises a double-fiber collimator arranged sequentially along the optical path, a first polarization splitting combined prism, a first half-wave plate, a second half-wave plate, a first Faraday rotator, a first birefringent crystal wedge, a second birefringent crystal wedge, a second Faraday rotator and a third half-wave. The first polarization beam splitting combination prism and the second polarization beam splitting combination prism are composed of two polarization beam splitting prisms or a polarization beam splitting prism and a high mirror. The PBS combination prism is used to replace the traditional one in the scheme of the utility model. The birefringent crystal of the circulator (walk off crystal) is used to divide and combine polarized light, which greatly shortens the length of the circulator. It can be widely used in various optical modules and has a good application prospect. In addition, it is not only compact in structure, but also easy to produce and assemble.

【技术实现步骤摘要】
一种光环行器
本技术涉及光通讯器件领域，尤其是一种光环行器。
技术介绍
光环行器是光通讯领域重要的光无源器件，传统的光纤环行器主要采用双折射晶体作为分光元件，由于双折射晶体的分光角度有限，使得双折射晶体的长度普遍偏长，同时由于环行器结构复杂，元件数量众多，使得传统的环行器体积相对较大，很难满足光通讯网络中对光学元件日益小型化的需求。近年来随着通讯领域的日益发展，需要用到的光器件和模块数量越来越多，光器件的集成化和小型化成为了必然的趋势，尤其在高速光收发模块中，为了降低链路的复杂性，需要用光环行器实现单纤双向的传输功能，传统的环行器由于尺寸体积较大，很难封装集成到光模块的壳体中。
技术实现思路
针对现有技术的情况，本技术的目的在于提供一种实施可靠、性能优良、结构紧凑的光环行器。为了实现上述的技术目的，本技术采用的技术方案为：一种光环行器，其包括沿光路依序设置的双光纤准直器、第一偏振分光组合棱镜、第一半波片、第二半波片、第一法拉第旋转器、第一双折射晶体楔角片、第二双折射晶体楔角片、第二法拉第旋转器、第三半波片、第四半波片、第二偏振分光组合棱镜和单光纤准直器，所述的第一偏振分光组合棱镜、第二偏振分光组合棱镜均为两个偏振分光棱镜或一个偏振分光棱镜与一个高反射镜组合而成，当光从双光纤准直器的其中一端口进入，依序经过第一偏振分光组合棱镜、第一半波片、第二半波片、第一法拉第旋转器、第一双折射晶体楔角片、第二双折射晶体楔角片、第二法拉第旋转器、第三半波片、第四半波片和第二偏振分光组合棱镜后，由单光纤准直器输出，反之，当光从单光纤准直器进入后，由双光纤准直器的另一端口输出。进一步，所述的第一双折射晶体楔角片、第二双折射晶体楔角片均为单楔角片或双楔角片，通过将第一双折射晶体楔角片与第二双折射晶体楔角片之间贴合构成环行器的环路部分，O光与E光通过其组合体后产生一定的交叉角，该角度与双光纤准直器双光束交叉角度匹配，即两者光束的交叉角度相等。作为其中一种实施方式，优选的，第一双折射晶体楔角片的光轴与其入射面垂直，第二双折射晶体楔角片的光轴与其入射面平行并与其下底面垂直。作为另一种实施方式，优选的，第一双折射晶体楔角片的光轴与其入射面垂直，第二双折射晶体楔角片的光轴与其入射面平行并与其下底面形成夹角，所述的夹角为45°～48°。进一步，所述的第一半波片和第二半波片为固定连接且用于将通过的光的偏振方向旋转45°，所述的第一法拉第旋转器用于将通过的光的偏振方向旋转45°，其中，第一半波片和第二半波片可以置于第一法拉第旋转器之前或之后。进一步，所述的第三半波片和第四半波片为固定连接且用于将通过的光的偏振方向旋转45°，所述的第二法拉第旋转器用于将通过的光的偏振方向旋转45°，其中，第三半波片和第四半波片可以置于第二法拉第旋转器之前或之后。进一步，所述的第一法拉第旋转器或/和第二法拉第旋转器为latching型法拉第旋转器。进一步，所述的第一法拉第旋转器或/和第二法拉第旋转器为非latching型法拉第旋转器，所述非latching型法拉第旋转器的外侧设置有一个或多个磁块或磁环。进一步，所述第二偏振分光组合棱镜和单光纤准直器之间还设有斜方棱镜。采用上述的技术方案，本技术的有益效果为：本技术方案的第一偏振分光组合棱镜和第二偏振分光组合棱镜虽然与传统的双折射晶体一样是起分光与合光的作用，但第一偏振分光组合棱镜和第二偏振分光组合棱镜在实现与传统双折射晶体效果相同的情况下，其长度比传统双折射晶体短，具有明显的优势，并且能够进一步实现小型化封装且单光纤准直器与双光纤准直器可位于同一水平线上，使得环行器能够更加便于生产装配。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本技术做进一步的阐述：图1为本技术光环行器实施例1的侧视图；图2为本技术光环行器实施例1的俯视图；图3为本技术光环行器实施例2的侧视图；图4为本技术光环行器实施例2的俯视图；图5为本技术光环行器实施例2的端口1到端口2光传输偏振态的变化示意图；图6为本技术光环行器实施例2的端口2到端口3光传输偏振态的变化示意图；图7为本技术光环行器实施例3的侧视图。具体实施方式实施例1如图1或2所示，本技术光环行器包括沿光路依序设置的双光纤准直器100、第一偏振分光组合棱镜101、第一半波片102、第二半波片103、第一法拉第旋转器104、第一双折射晶体楔角片105、第二双折射晶体楔角片106、第二法拉第旋转器107、第三半波片108、第四半波片109、第二偏振分光组合棱镜110和单光纤准直器111，其中，所述的第一偏振分光组合棱镜101、第二偏振分光组合棱镜110均可以为一个偏振分光棱镜101a、110a与一个高反射镜101b、110b组合而成，也可以将高反射镜101b、110b换成偏振分光棱镜，当光从双光纤准直器100的其中一端口进入，依序经过第一偏振分光组合棱镜101、第一半波片102、第二半波片103、第一法拉第旋转器104、第一双折射晶体楔角片105、第二双折射晶体楔角片106、第二法拉第旋转器107、第三半波片108、第四半波片109和第二偏振分光组合棱镜110后，由单光纤准直器111输出，反之，当光从单光纤准直器111进入后，由双光纤准直器100的另一端口输出。虽然第一偏振分光组合棱镜和第二偏振分光组合棱镜与传统的双折射晶体一样是起到分光和合光的作用，但是由于偏振分光（PBS）组合棱镜的长度通常较短，例如：长度0.5mm的PBS组合棱镜即可以把P光与S光分开0.5mm，而传统的双折射晶体（如YVO4）长度则需要5mm长度才能把O光与E光分开0.5mm，因此，PBS组合棱镜的长度比传统的双折射晶体更具有明显的优势。由图2可以看出，第一双折射晶体楔角片105、第二双折射晶体楔角片106组合在一起构成环行器的环路部分，第一双折射晶体楔角片105的光轴垂直于入射面，第二双折射晶体楔角片106的光轴平行于入射面并与第二双折射晶体楔角片106的下底面垂直，O光与E光通过其组合体后产生一定的交叉角，该角度与双光纤准直器100双光束交叉角度匹配，即两者光束的交叉角度相等。其中，所述的第一法拉第旋转器和第一法拉第旋转器可以为latching型法拉第旋转器或非latching型法拉第旋转器，当法拉第旋转器为非latching型法拉第旋转器时，其外侧设置有一个或多个磁块或磁环。实施例2如图3或4所示，本实施例光环行器的实施结构与实施例1大致相同，其中，双光纤准直器200、第一偏振分光组合棱镜201、第一半波片202、第二半波片203、第一法拉第旋转器204、第一双折射晶体楔角片205、第二法拉第旋转器207、第三半波片208、第四半波片209、第二偏振分光组合棱镜210和单光纤准直器211均与实施例1相同，第一偏振分光组合棱镜201、第二偏振分光组合棱镜210均可以为一个偏振分光棱镜201a、210a与一个高反射镜201b、210b组合而成，也可以将高反射镜201b、210b换成偏振分光棱镜，本实施例与实施例1的不同之处在于，第二双折射晶体楔角片206的光轴方向与实施例1不同，第二双折射晶体楔角片206的光轴与其入射面平行并与其下底面形成夹角，所述的夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光环行器，其特征在于：其包括沿光路依序设置的双光纤准直器、第一偏振分光组合棱镜、第一半波片、第二半波片、第一法拉第旋转器、第一双折射晶体楔角片、第二双折射晶体楔角片、第二法拉第旋转器、第三半波片、第四半波片、第二偏振分光组合棱镜和单光纤准直器，所述的第一偏振分光组合棱镜、第二偏振分光组合棱镜均为两个偏振分光棱镜或一个偏振分光棱镜与一个高反射镜组合而成，当光从双光纤准直器的其中一端口进入，依序经过第一偏振分光组合棱镜、第一半波片、第二半波片、第一法拉第旋转器、第一双折射晶体楔角片、第二双折射晶体楔角片、第二法拉第旋转器、第三半波片、第四半波片和第二偏振分光组合棱镜后，由单光纤准直器输出，反之，当光从单光纤准直器进入后，由双光纤准直器的另一端口输出。

【技术特征摘要】
1.一种光环行器，其特征在于：其包括沿光路依序设置的双光纤准直器、第一偏振分光组合棱镜、第一半波片、第二半波片、第一法拉第旋转器、第一双折射晶体楔角片、第二双折射晶体楔角片、第二法拉第旋转器、第三半波片、第四半波片、第二偏振分光组合棱镜和单光纤准直器，所述的第一偏振分光组合棱镜、第二偏振分光组合棱镜均为两个偏振分光棱镜或一个偏振分光棱镜与一个高反射镜组合而成，当光从双光纤准直器的其中一端口进入，依序经过第一偏振分光组合棱镜、第一半波片、第二半波片、第一法拉第旋转器、第一双折射晶体楔角片、第二双折射晶体楔角片、第二法拉第旋转器、第三半波片、第四半波片和第二偏振分光组合棱镜后，由单光纤准直器输出，反之，当光从单光纤准直器进入后，由双光纤准直器的另一端口输出。2.根据权利要求1所述的一种光环行器，其特征在于：所述的第一双折射晶体楔角片、第二双折射晶体楔角片均为单楔角片或双楔角片。3.根据权利要求2所述的一种光环行器，其特征在于：第一双折射晶体楔角片的光轴与其入射面垂直，第二双折射晶体楔角片的光轴与其入射面平行并与其下底面垂直。4.根据权利要求2所述的一种光环行器，其特征在于：第一双折射晶体楔角片的光轴与其入射面垂直，第二双折射晶体楔...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐云兵，李阳，周健，潘忠灵，王宗源，
申请(专利权)人：福州高意通讯有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35