用于光通信收发器的光耦合器制造技术

一种平面光波回路可以包括一组部件。所述一组部件可以包括输入波导，以耦合到光通信收发器。所述一组部件可以包括输出波导，以耦合到所述光通信收发器。所述一组部件可以包括公共端口，以耦合到光纤。所述一组部件可以包括第一偏振分束器。所述一组部件可以包括第二偏振分束器。所述一组部件可以包括第三偏振分束器。所述一组部件可以包括旋转器组件，其包括法拉第旋转器和四分之一波片。

Optical coupler for optical communication transceiver

A planar light wave loop can comprise a set of components. The set of components may include an input waveguide to be coupled to an optical communication transceiver. The set of components may include an output waveguide to be coupled to the optical communication transceiver. The set of components may include a common port to be coupled to an optical fiber. The set of components may include a first polarization beam splitter. The set of components may include a second polarization beam splitter. The set of components may include a third polarization beam splitter. The set of components can include a rotary assembly comprising a Faraday rotator and four wave plates.

【技术实现步骤摘要】
用于光通信收发器的光耦合器
本公开涉及一种激光系统。更特别地，本公开涉及一种光耦合器，以经由单个公共端口将片上(on-chip)双向光通信收发器的输入和输出耦合到光纤。
技术介绍
光通信收发器提供激光并接收特定波长的激光以进行光通信。一些光通信收发器可以使用多个光纤进行光通信。例如，特定的光通信收发器可以使用耦合到该特定的光通信收发器的输出端口的第一光纤来发射第一光束，并且可以使用耦合到该特定的光通信收发器的输入端口的第二光纤来接收第二光束。在数据中心包括的光通信收发器的数量增加的情况下，减少用于每个光通信收发器的光纤的数量是有利的。类似地，在铺设新的光纤电缆(例如州际的、海底的等)的高成本的情况下，减少用于每个光通信收发器的光纤的数量是有利的。因此，可以将环形器耦合到光通信收发器，以在输出端口与输入端口之间动态地切换，从而允许光通信收发器使用单个光纤来发射和接收光束。环形器可以在系统机架的面板处附接到光通信收发器，因此增加了光通信收发器的整体尺寸，并且可增加光通信收发器的整体成本。因此，消除将环形器安装到系统机架的面板的需要，并且减小光通信收发器和光耦合器组件的整体尺寸和总体成本将是有利的。
技术实现思路
根据一些可能的实施方式，光学装置可以包括一组部件。所述一组部件可以包括输入、输出和公共端口。所述一组部件可以包括第一分束器、第二分束器和第三分束器。所述一组部件可以包括光旋转器。所述一组部件可以设置为形成输入光路，以通过所述第一分束器、所述第二分束器和所述光旋转器将第一偏振的输入光束从所述输入耦合到所述公共端口。所述光旋转器可以将所述输入光束旋转到正交于所述第一偏振的第二偏振。所述一组部件可以设置为形成输出光路，以将输出光束从所述公共端口耦合到所述输出，所述输出光路具有第一分支和第二分支。所述第一分束器可以分裂出所述第一分支和所述第二分支。所述第一分支可以通过所述第一分束器、所述第二分束器、所述第三分束器和所述光旋转器耦合所述输出光束的第一部分，其中所述光旋转器不会使所述第一部分的偏振产生净变化。所述第二分支可以通过所述第一分束器和所述第三分束器耦合所述输出光束的第二部分。所述第三分束器可以结合所述第一分支和所述第二分支。根据一些可能的实施方式，平面光波回路可以包括一组部件。所述一组部件可以包括耦合到光通信收发器的输入波导。所述一组部件可以包括耦合到所述光通信收发器的输出波导。所述一组部件可以包括耦合到光纤的公共端口。所述一组部件可以包括第一偏振分束器。所述一组部件可以包括第二偏振分束器。所述一组部件可以包括第三偏振分束器。所述一组部件可以包括旋转器组件，所述旋转器组件包括法拉第旋转器和四分之一波片。根据一些可能的实施方式，光学装置可以包括光通信收发器。所述光学装置可以包括光耦合器，以将所述光通信收发器的发射器和所述光通信收发器的接收器耦合到单个光纤。所述光耦合器可以包括输入光路，以通过第一分束器、第二分束器和光旋转器将所述发射器耦合到公共端口。所述光旋转器可以将来自所述发射器的第一光束从第一偏振状态旋转到正交于所述第一偏振状态的第二偏振状态。所述光耦合器可以包括输出光路，以将所述接收器耦合到所述公共端口，所述第二分束器将所述输出光路分裂成第一分支和第二分支。所述第一分支可以通过所述第一分束器、所述第二分束器、所述第三分束器和所述光旋转器耦合来自所述公共端口的第二光束的第一部分。所述光旋转器可以不引起所述第一部分的偏振状态的净变化。所述第二分支可以通过所述第一分束器和所述第三分束器耦合所述第二光束的第二部分。所述第三分束器重新结合所述第一分支和所述第二分支，并且将重新结合的第一分支和第二分支耦合到所述接收器。附图说明图1A和图1B是光环形器装置的图；图2A至图2D是包括输入端口、输出端口和公共端口的光耦合器的示例实施方式的图；图3A和图3B是包括输入端口、输出端口和公共端口的光耦合器的另一示例实施方式的图；图4是包括输入端口、输出端口和公共端口的自由空间光学器件光耦合器的示例实施方式的图；以及图5A至图5C是包括输入端口、输出端口和公共端口的平面光波回路(PLC)光耦合器的示例实施方式的图。具体实施例对示例实施方式的以下详细描述参考了附图。不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。光通信收发器可以提供光和/或接收光以实施光通信。因此，光通信收发器可以包括多个光端口(例如输入端口和输出端口)以耦合光束(例如，到和/或从另一光通信收发器)。在另一示例中，光通信收发器可以向光通信接收器提供光，并且可以从光通信发射器接收光。光通信收发器可以经由光纤发射光到另一光通信收发器和/或从另一光通信收发器接收光，或者发射光到光通信接收器和/或从光通信发射器接收光。例如，光通信收发器可以使用第一光纤以发射光、并且使用第二光纤以接收光，从而连接到另一个光通信收发器。光通信收发器的尺寸一直保持固定，并且在一些情况下，随着时间而减小。然而，数据中心包含的光通信收发器的数量随着时间而增加。因此，期望减少光纤的数量和光通信收发器的尺寸。光耦合器(例如光环形器)可以在系统机架的面板处附接到光通信收发器，以允许光通信收发器经由单个光纤发射和接收光。然而，环形器可增加光通信收发器的整体尺寸和成本。本文描述的实施方式可以提供一种光耦合器，以将光通信收发器的输出端口和输入端口耦合到单个光纤来进行光通信。以此方式，光耦合器可以使光通信收发器的形状因子减小、成本降低。而且，该光耦合器可以集成到联接到光纤的端部的加密锁(dongle)中，例如经由有源光缆(AOC)，从而无需在系统机架的面板处将光耦合器附接到光通信收发器，并且从而允许在系统机架中包括增加数量的光通信收发器。图1A和图1B是光环形器100的示例实施方式的图，光环形器100将光收发器的输入端口和输出端口耦合到公共端口。如图1A所示，在框图视图中，光环形器100包括端口105和透镜105’、偏振分束器110、反射镜115、双折射晶体120、法拉第旋转器125、半波片130、双折射晶体135、端口140和透镜140’、以及端口145和透镜145’。如图1A进一步所示，第一光束从端口105被引导到双折射晶体120。端口105为光环形器的输入端口，并且可以经由聚焦透镜105’耦合到光通信收发器的输出端口，以从光通信收发器接收第一光束。双折射晶体120基于第一光束的偏振状态将第一光束分裂成沿着第一光路a的第一部分和沿着第二光路b的第二部分。例如，双折射晶体120将第一光束分裂成正交偏振的两个部分。双折射晶体120引导第一光束的第一部分和第二部分分别沿着第一光路和第二光路通过法拉第旋转器125和半波片130。法拉第旋转器125和半波片130旋转第一光束的第一部分或第二部分，并且将第一部分和第二部分引导到双折射晶体135，在双折射晶体135中，第一部分和第二部分重新结合，以经由聚焦透镜140’和端口140提供重新结合的第一光束作为光通信收发器的输出。如图1B所示，第二光束从透镜140’和端口140被引导到双折射晶体135。端口140为光环形器的公共端口。公共端口是指配置为用于发射光束和接收光束的端口(例如，公共端口是双向的)。双折射晶体135将第二光束分裂成沿着第一光路a被引导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学装置，包括：一组部件，其包括：输入部、输出部和公共端口；第一分束器、第二分束器和第三分束器；光旋转器；并且所述一组部件设置为形成：输入光路，通过所述第一分束器、所述第二分束器和所述光旋转器将第一偏振的输入光束从所述输入部耦合到所述公共端口，所述光旋转器将所述输入光束旋转到正交于所述第一偏振的第二偏振；以及输出光路，将输出光束从所述公共端口耦合到所述输出部，所述输出光路具有第一分支和第二分支，所述第一分束器分裂成所述第一分支和所述第二分支，所述第一分支通过所述第一分束器、所述第二分束器、所述第三分束器和所述光旋转器耦合所述输出光束的第一部分，其中所述光旋转器不会使所述第一部分的偏振产生净变化，并且所述第二分支通过所述过第一分束器和所述第三分束器耦合所述输出光束的第二部分，并且所述第三分束器结合所述第一分支和所述第二分支。

【技术特征摘要】
2017.02.06 US 15/425,6511.一种光学装置，包括：一组部件，其包括：输入部、输出部和公共端口；第一分束器、第二分束器和第三分束器；光旋转器；并且所述一组部件设置为形成：输入光路，通过所述第一分束器、所述第二分束器和所述光旋转器将第一偏振的输入光束从所述输入部耦合到所述公共端口，所述光旋转器将所述输入光束旋转到正交于所述第一偏振的第二偏振；以及输出光路，将输出光束从所述公共端口耦合到所述输出部，所述输出光路具有第一分支和第二分支，所述第一分束器分裂成所述第一分支和所述第二分支，所述第一分支通过所述第一分束器、所述第二分束器、所述第三分束器和所述光旋转器耦合所述输出光束的第一部分，其中所述光旋转器不会使所述第一部分的偏振产生净变化，并且所述第二分支通过所述过第一分束器和所述第三分束器耦合所述输出光束的第二部分，并且所述第三分束器结合所述第一分支和所述第二分支。2.如权利要求1所述的光学装置，其中所述一组部件在所述输入光路中按照所述输入部、所述第一分束器、所述光旋转器、所述第二分束器和所述公共端口的顺序设置。3.如权利要求1所述的光学装置，其中所述一组部件在所述输出光路的第一分支中按照所述公共端口、所述第二分束器、所述光旋转器、所述第一分束器、所述第三分束器和所述输出部的顺序设置。4.如权利要求1所述的光学装置，其中所述一组部件在所述输出光路的第二分支中按照所述公共端口、所述第二分束器、所述第三分束器和所述输出部的顺序设置。5.如权利要求1所述的光学装置，其中所述一组部件包括：光学隔离器，其设置在所述输入部与所述第一分束器之间，以阻挡所述输出光束的指向所述输入部的一部分。6.如权利要求1所述的光学装置，其中所述一组部件包括：反射镜，其设置在所述第一分束器与所述第二分束器之间，以引导所述第一分束器与所述第二分束器之间的所述输入光束或所述输出光束。7.如权利要求1所述的光学装置，其中所述一组部件包括：第一透镜，其设置在所述输入部与所述第一分束器之间，以准直所述输入光束；第二透镜，其设置在所述第二分束器与所述公共端口之间，以聚焦所述输入光束或准直所述输出光束；以及第三透镜，其设置在所述第三分束器与所述输出部之间，以聚焦所述输出光束。8.一种平面光波回路，包括：一组部件，其包括：耦合到光通信收发器的输入波导；耦合到所述光通信收发器的输出波导；耦合到光纤的公共端口；第一偏振分束器；第二偏振分束器；第三偏振分束器；以及包括法拉第旋转器和四分之一波片的旋转器组件。9.如权利要求8所述的平面光波回路，其中所述一组部件中的一个或多个部件在硅基板中实施。10.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：M艾利夫，Z李，
申请(专利权)人：朗美通经营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US