一种8通道偏振合波器制造技术

一种8通道偏振合波器，用于将8路平行入射的单通道光信号合为一路输出，包括：第一合波组件，包括第一反射单元、滤波单元组；第二合波组件，包含第一偏振调整单元、第二反射单元、第一偏振合波单元；第三合波组件，包含第二偏振调整单元、第三反射单元、第二偏振合波单元；第四合波组件，包含第四反射单元、第三偏振合波单元。不仅解决了现有技术中的4个波长光束合波的光路稳定问题，实现了光路光程短便于稳定光路，尺寸小便于构成小尺寸的器件与模块，而且适用于8通道/波长，可应用于200G/400G高速光收发模块。

An 8-Channel Polarization Combiner

An 8-channel polarization combiner is used to combine eight parallel incident single-channel optical signals into one output. It includes: the first combiner, including the first reflection unit and the filter unit group; the second combiner, including the first polarization adjustment unit, the second reflection unit and the first polarization combiner unit; and the third combiner, including the second polarization adjustment unit and the third reflection unit. A second polarization combiner unit; a fourth combiner unit comprising a fourth reflection unit and a third polarization combiner unit. It not only solves the problem of optical path stabilization of four wavelength beam combination waves in the existing technology, realizes short optical path, easy to stabilize optical path, small size and easy to constitute small size devices and modules, but also applies to 8 channels/wavelength, and can be applied to 200G/400G high-speed optical transceiver module.

【技术实现步骤摘要】
一种8通道偏振合波器
本专利技术涉及光通信技术，尤其涉及高速光收发模块，具体与一种用于200G/400G高速光收发模块的8通道偏振合波器有关。
技术介绍
随着互联网数据业务的爆炸式增长，云计算、高性能计算机、数据中心，自动驾驶等应用的不断涌现，光纤通信对通信带宽的要求越来越高，从兆比特速率到千兆到10G，延伸到40G/100G,以及今后的200G/400G需求。由于电传输的速率瓶颈，对于传输速率要求在100G/200Gbps速率的光纤通信模块，为了保障数据能够长距离高速传输，大量采用波分复用/解复用技术，即将4路不同波长的光信号复用于单模光纤中进行传输，具体地说，光发射模块将4路不同波长的光信号复用通过单模光纤传输到光接收模块，光接收模块再解复用出这4个波长。这样，每个波长通道的信号速率只需达到25G/50Gbps，即可满足100G/200Gbps的信号传输速率要求。薄膜滤波片（TFF）技术是目前被普遍采用的实现这种4个波长光信号复用/解复用的技术方案之一。如图1所示，目前现有技术的一种解决方案，通常包括在一侧面指定位置镀有增透膜101（AR膜）和高反膜102（HR膜）的斜方棱镜100，而在斜方棱镜100的另一个侧面贴装4个TFF膜片103，4个波长光束从不同位置通过对应的TFF膜片103进入到斜方棱镜100中，4个波长光束经过4个TFF膜片103进入到斜方棱镜100后，最终，合波形成一条光束输出。但是，在这种解决方案中，4个波长光束在传输过程中的反射次数均不相同（最多需要反射六次），使得各个波长光束的光学路径不同，而受激光器芯片、准直透镜以及膜片的位置角度影响（如因热膨胀而发生偏移），光束反射次数过多会造成光束偏移量过大，造成光束不稳定，导致波分复用器的可靠性较低。而且最重要的，对于更多波长例如8个波长的复用，采用这种方式已经无法控制光路，且纵向尺寸太大，也无法满足光通信模块的封装要求。CN104460009A公开了一种合波器，提出另一种4个波长的合并方法。其基本的原理是，先通过薄膜滤波片进行长透低反（长波透射短波反射）或低透长反（短波透射长波反射）或者带通TFF进行合波，然后半波片进行偏振转换，再进行合波，合波后的光具有了两种偏振。最后的合波是两个相互垂直的偏振光，分别对准偏振合波PBC片的透射轴和反射轴（例如透射X方向的偏振同时反射Y方向的偏振，传输方向为Z方向），因此合波后包含两个偏振方向（X方向和Y方向），这样后面的5路和6路都已经包含两个相互垂直的偏振方向，无法再按照这个思路进行合波。这种方案存在无法继续合波的问题，无法直接延展到8波长的复用场景，也无法直接延展到200G/400G的应用需求中。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种8通道偏振合波器，不仅解决了现有技术中的4个波长光束合波的光路稳定问题，实现了光路光程短便于稳定光路，尺寸小便于构成小尺寸的器件与模块，而且适用于8通道/波长，可应用于200G/400G高速光收发模块。为了实现本专利技术的目的，拟采用以下技术：一种8通道偏振合波器，用于将8路平行入射的单通道光信号合为一路输出，其特征在于，包括：第一合波组件，包括第一反射单元，以及相对第一反射单元设置、并与第一反射单元配合将第一路光和第五路光合为第一合路光、第二路光和第六路光合为第二合路光、第三路光和第七路光合为第三合路光、第四路光和第八路光合为第四合路光的滤波单元组；第二合波组件，包含第一偏振调整单元、第二反射单元，以及与第一偏振调整单元和第二反射单元配合将第一合路光和第二合路光合为第五合路光的第一偏振合波单元；第三合波组件，包含第二偏振调整单元、第三反射单元，以及与第二偏振调整单元和第三反射单元配合将第三合路光和第四合路光合为第六合路光的第二偏振合波单元；第四合波组件，包含第四反射单元，以及与第四反射单元配合将第五合路光和第六合路光合为一路光的第三偏振合波单元。根据上述构思：所述第一反射单元，设置于第一路光、第二路光、第三路光、第四路光的传输方向，并与传输方向呈45°夹角布置，用于将第一路光、第二路光、第三路光、第四路光的传输方向转向滤波单元组；所述滤波单元组，与第一反射单元平行布置，包括设置于第五路光传输方向的第一滤波片、设置于第六路光传输方向的第二滤波片、设置于第七路光传输方向的第三滤波片、以及设置于第八路光传输方向的第四滤波片，其中：第一滤波片，透射第五路光、并反射第一反射单元传输的第一路光，将第一路光合并到透射后的第五路光的传输方向上，得到第一合路光；第二滤波片，透射第六路光、并反射第一反射单元传输的第二路光，将第二路光合并到透射后的第六路光的传输方向上，得到第二合路光；第三滤波片，透射第七路光、并反射第一反射单元传输的第三路光，将第三路光合并到透射后的第七路光的传输方向上，得到第三合路光；第四滤波片，透射第八路光、并反射第一反射单元传输的第四路光，将第四路光合并到透射后的第八路光的传输方向上，得到第四合路光。根据上述构思，所述第一偏振调整单元，用对第一合路光、第二合路光中的其中一合路光的偏振方向进行调整，使第一合路光和第二合路光的偏振方向垂直；所述第一偏振合波单元，用于透射第一合路光、第二合路光中的其中一合路光、并反射其中另一由第二反射单元传输的与透射光束偏振方向垂直的合路光，以将第一合路光、第二合路光合并为第五合路光。根据上述构思，第一偏振调整单元、第二反射单元和第一偏振合波单元的一种设置方式为：所述第一偏振调整单元，设置于第一合路光的传输方向，用于对第一合路光的偏振方向进行调整；所述第二反射单元，设置于第二合路光的传输方向，用于对第二合路光的传输方向进行调整；所述第一偏振合波单元，设置于第一偏振调整单元之后，位于第一合路光的传输方向上，用于透射经过第一偏振调整单元调整偏振方向后的第一合路光、反射经过第二反射单元调整传输方向后的偏振方向与第一合路光垂直的第二合路光，以将第一合路光和第二合路光合为第五合路光。根据上述构思，第一偏振调整单元、第二反射单元和第一偏振合波单元的另一种设置方式为：所述第一偏振调整单元，设置于第一合路光的传输方向，用于对第一合路光的偏振方向进行调整；所述第二反射单元，设置于第一偏振调整单元之后，位于第一合路光的传输方向上，用于对经过第一偏振调整单元之后的第一合路光的传输方向进行调整；所述第一偏振合波单元，设置于第二合路光的传输方向，用于透射第二合路光、反射由第二反射单元传输的经过第一偏振调整单元将偏振方向调整为与第二合路光偏振方向垂直的第一合路光，以将第一合路光和第二合路光合为第五合路光。根据上述构思，所述第二偏振调整单元，用对第三合路光、第四合路光中的其中一合路光的偏振方向进行调整，使第三合路光和第四合路光的偏振方向垂直；所述第二偏振合波单元，用于透射第三合路光、第四合路光中的其中一合路光、并反射其中另一由第三反射单元传输的与透射光束偏振方向垂直的合路光，以将第三合路光、第四合路光合并为第六合路光。根据上述构思，第二偏振调整单元、第三反射单元和第二偏振合波单元的一种设置方式为：所述第二偏振调整单元，设置于第四合路光的传输方向，用于对第四合路光的偏振方向进行调整；所述第三反射单元，设置于第二偏振调整单元之后，位于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种8通道偏振合波器，用于将8路平行入射的单通道光信号合为一路输出，其特征在于，包括：第一合波组件，包括第一反射单元，以及相对第一反射单元设置、并与第一反射单元配合将第一路光和第五路光合为第一合路光、第二路光和第六路光合为第二合路光、第三路光和第七路光合为第三合路光、第四路光和第八路光合为第四合路光的滤波单元组；第二合波组件，包含第一偏振调整单元、第二反射单元，以及与第一偏振调整单元和第二反射单元配合将第一合路光和第二合路光合为第五合路光的第一偏振合波单元；第三合波组件，包含第二偏振调整单元、第三反射单元，以及与第二偏振调整单元和第三反射单元配合将第三合路光和第四合路光合为第六合路光的第二偏振合波单元；第四合波组件，包含第四反射单元，以及与第四反射单元配合将第五合路光和第六合路光合为一路光的第三偏振合波单元。

【技术特征摘要】
1.一种8通道偏振合波器，用于将8路平行入射的单通道光信号合为一路输出，其特征在于，包括：第一合波组件，包括第一反射单元，以及相对第一反射单元设置、并与第一反射单元配合将第一路光和第五路光合为第一合路光、第二路光和第六路光合为第二合路光、第三路光和第七路光合为第三合路光、第四路光和第八路光合为第四合路光的滤波单元组；第二合波组件，包含第一偏振调整单元、第二反射单元，以及与第一偏振调整单元和第二反射单元配合将第一合路光和第二合路光合为第五合路光的第一偏振合波单元；第三合波组件，包含第二偏振调整单元、第三反射单元，以及与第二偏振调整单元和第三反射单元配合将第三合路光和第四合路光合为第六合路光的第二偏振合波单元；第四合波组件，包含第四反射单元，以及与第四反射单元配合将第五合路光和第六合路光合为一路光的第三偏振合波单元。2.根据权利要求1所述的8通道偏振合波器，其特征在于：所述第一反射单元，设置于第一路光、第二路光、第三路光、第四路光的传输方向，并与传输方向呈45°夹角布置，用于将第一路光、第二路光、第三路光、第四路光的传输方向转向滤波单元组；所述滤波单元组，与第一反射单元平行布置，包括设置于第五路光传输方向的第一滤波片、设置于第六路光传输方向的第二滤波片、设置于第七路光传输方向的第三滤波片、以及设置于第八路光传输方向的第四滤波片，其中：第一滤波片，透射第五路光、并反射第一反射单元传输的第一路光，将第一路光合并到透射后的第五路光的传输方向上，得到第一合路光；第二滤波片，透射第六路光、并反射第一反射单元传输的第二路光，将第二路光合并到透射后的第六路光的传输方向上，得到第二合路光；第三滤波片，透射第七路光、并反射第一反射单元传输的第三路光，将第三路光合并到透射后的第七路光的传输方向上，得到第三合路光；第四滤波片，透射第八路光、并反射第一反射单元传输的第四路光，将第四路光合并到透射后的第八路光的传输方向上，得到第四合路光。3.根据权利要求1或2所述的8通道偏振合波器，其特征在于：所述第一偏振调整单元，用对第一合路光、第二合路光中的其中一合路光的偏振方向进行调整，使第一合路光和第二合路光的偏振方向垂直；所述第一偏振合波单元，用于透射第一合路光、第二合路光中的其中一合路光、并反射其中另一由第二反射单元传输的与透射光束偏振方向垂直的合路光，以将第一合路光、第二合路光合并为第五合路光。4.根据权利要求3所述的8通道偏振合波器，其特征在于：所述第一偏振调整单元，设置于第一合路光的传输方向，用于对第一合路光的偏振方向进行调整；所述第二反射单元，设置于第二合路光的传输方向，用于对第二合路光的传输方向进行调整；所述第一偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思乡，
申请(专利权)人：绵阳市光联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51