一种光环形器制造技术

本发明专利技术涉及光纤通讯技术领域里的一种光环形器；其特征在于：包括第一准直器、第一位移片、第一波片、第一双折射楔角片、第一磁光晶体、第二双折射楔角片、第二磁光晶体、第二波片、第二位移片和第二准直器，第一准直器、第一位移片、第一波片、第一双折射楔角片、第一磁光晶体、第二双折射楔角片、第二磁光晶体、第二波片、第二位移片和第二准直器依次排布；所述第一准直器的一端纵轴相邻并排置放有第一根光纤和第三根光纤，而第二准直器的一端则纵轴相邻并排置放有第二根光纤和第四根光纤，第一根光纤与第二根光纤之间、第三根光纤与第四根光纤之间的位置相对。此结构的光环形器体积小，隔离度高，插入损耗低、偏振相关损耗也低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤通讯
，具体是涉及一种光环形器。
技术介绍
光环行器是一种多端口输入输出的非互易性光学器件，它的作用是使光信号只能沿规定的端口顺序传输。它的典型结构有N (N大于等于3)个端口，如图1所示，当光由端口 I输入时，光由端口 2输出，当光由端口 2输入时，光由端口 3输出，以此类推。由于光环行器的这种顺序传输特性，使其成为双向通信中的重要器件，它可用于将同一根光纤中正向传输和反向传输的光信号分开。图2为光环形器用于单纤双向通信的例子。此时，端口 I连接数据发送器，端口 2连接外部网络，端口 3连接信号接收器。数据可由发送器通过光环形器的端口 I由端口 2送到外部网络，外部来的信号由端口 2进入光环形器，但不会到达端口 I而到达端口 3进入信号接收器。光环形器可用于光通信中单纤双向通信，光纤布拉格光栅(FBG)组合应用(如图3所示)，掺铒光纤放大器(EDFA)，波分复用(WDM)，色散补偿，光信号上载/下载，还可在光学时域反射仪(OTDR)和光纤陀螺(Sagnac干涉仪)中做耦合器，很好的提高了系统的性能。本专利技术提供一种光环形器，该光环形器具有体积小、隔离度高、插入损耗低、偏振相关损耗低等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种体积小、隔离度高、插入损耗低、偏振相关损耗低的光环形器。为了达到上述目的，本专利技术一种光环形器，包括第一准直器、第一位移片、第一波片、第一双折射楔角片、第一磁光晶体、第二双折射楔角片、第二磁光晶体、第二波片、第二位移片和第二准直器，所述第一准直器、第一位移片、第一波片、第一双折射楔角片、第一磁光晶体、第二双折射楔角片、第二磁光晶体、第二波片、第二位移片和第二准直器依次排布；所述第一准直器的一端纵轴相邻并排置放有第一根光纤和第三根光纤，而第二准直器的一端则纵轴相邻并排置放有第二根光纤和第四根光纤，第一根光纤与第二根光纤之间、第三根光纤与第四根光纤之间的位置相对。所述第一准直器将来自第一根光纤的光准直成平行光束和将平行光束导入第三根光纤；而第二准直器则是将平行光束导入第二根光纤和第四根光纤或者将来自第二根光纤的光准直成平行光束。所述第一位移片、第二位移片用来将任意状态的输入光分解成两束偏振方向垂直的偏振分量或者将两束偏振方向垂直的偏振分量合成一个光束。所述第一波片、第二波片、第一磁光晶体、第二磁光晶体用来改变光束的偏振态。所述第一双折射楔角片、第二双折射楔角片可以根据光束的偏振态和楔角片的光轴来改变光束的传输角度。优选地，所述第一根光纤、第二根光纤、第三根光纤以及第四根光纤为热扩散芯光纤。来自第一根光纤的光由第一准直器准直成平行光束后，依次经过第一位移片、第一波片、第一双折射楔角片、第一磁光晶体、第二双折射楔角片、第二磁光晶体、第二波片和第二位移片后，光束传输方向没有改变，由第二根光纤接收。来自第二根光纤的光由第二准直器准直成平行光束后，依次经过第二位移片、第二波片、第二磁光晶体、第二双折射楔角片和第一磁光晶体后，光束的传输方向没有改变。而光束再经第一双折射楔角片后，由于光束的偏振态和楔角片的光轴取向，光束改变了传输方向。然后经过第一波片和第一位移片，光束由第三根光纤接收。来自第三根光纤的光由第一准直器准直成平行光束后，依次经过第一位移片，第一波片，第一双折射楔角片，第一磁光晶体，第二双折射楔角片，第二磁光晶体，第二波片，第二位移片后，光束传输方向没有改变，由第四根光纤接收。此结构的光环形器不但结构简单体积小，隔离度高，而且插入损耗低、偏振相关损耗也低。附图说明图1为光环形器示意 图2为光环形器用于单纤双向通信示意 图3为光环形器用于光纤布拉格光栅(FBG)组合； 图4为本专利技术中，光从环形器的光纤11到光纤12的光路侧视 图5为本专利技术中，光从环形器的光纤12到光纤13的光路侧视 图6为本专利技术中，光从环形器的光纤13到光纤14的光路侧视 图7为本专利技术中，光环形器中间组合体侧视 图8为本专利技术中，光环形器光路俯视图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不做为对本专利技术的限定。参照图4 8，本专利技术实施例的光环形器,包括第一准直器21、第一位移片31、第一波片41、第一双折射楔角片51、第一磁光晶体61、第二双折射楔角片52、第二磁光晶体62、第二波片42、第二位移片32、第二准直器22。所述第一准直器21、第一位移片31、第一波片41、第一双折射楔角片51、第一磁光晶体61、第二双折射楔角片52、第二磁光晶体62、第二波片42、第二位移片32和第二准直器22依次排布；所述第一准直器21的一端纵轴相邻并排置放有第一根光纤11和第三根光纤13,而第二准直器22的一端则纵轴相邻并排置放有第二根光纤12和第四根光纤14，第一根光纤11与第二根光纤12之间、第三根光纤13与第四根光纤14之间的位置相对。所述第一根光纤11、第二根光纤12、第三根光纤13以及第四根光纤14为热扩散芯光纤。请参考图4 7，图4 7是本专利技术实施例的光环形器光路的侧视图，图8是本专利技术实施例的光环形器光路的俯视图。第一根光纤11和第三根光纤13沿器件纵轴z相邻并排放置于器件一端；第二根光纤12和第四根光纤14沿器件纵轴z相邻并排放置于器件另一端，第二根光纤12和第四根光纤14位于第一根11和第三根13光纤的对面。其中，第一准直器21，用来将来自第一根光纤11的光准直成平行光束和将平行光束导入第三根光纤13 ;第二准直器22，用来将平行光束导入第二根光纤12和第四根光纤14或者将来自第二根光纤12的光准直成平行光束；第一位移片31、第二位移片32用来将将任意状态的输入光分解成两束偏振方向垂直的偏振分量或者将这样的两束偏振方向垂直的偏振分量合成一个光束；第一波片41、第二波片42、第一磁光晶体61、第二磁光晶体62用来改变光束的偏振态；第一双折射楔角片51、第二双折射楔角片52是与偏振相关的角度偏折器。请参考图4、图7和图8，分别是本专利技术中光从光环形器的光纤11到光纤12的光路侧视图和俯视图。第一准直器21将来自第一根光纤11的光准直成平行光束211，因为光纤11相对于准直器处于离轴位置，位于中心面上方，光束211有一个向下的倾斜角。光束211进入第一位移片31后，被分成具有相互垂直偏振态的沿y方向分离的两束光，即正常光211o和反常光211e。图4下方的xy平面剖面图标示了它们的偏振态。光束211e经第一波片41后,偏振态被旋转了 90°和光束211o的偏振态相同,光束标不为211e',偏振方向沿X方向，图4下方的xy平面剖面图标示了光束211e偏振态的变化。然后这两束光以原有的倾斜角进入第一双折射楔角片51，偏振态没有变化。两束光经过第一磁光晶体61后，偏振方向顺时针旋转45°。两束光还是以原来的倾斜角进入第二双折射楔角片52，偏振态没有变化，再进入第二磁光晶体62，两束光偏振方向也是顺时针旋转45°，两束光的偏振态还是一样，都是沿y方向，图7 (光环形器中间组合体侧视图)下方的xy平面剖面图标示了两束光偏振态的变化。其中光束211e'经过第二波片42后，偏振方向旋转了 90°，偏振方向沿X方向，图4下方的xy平面剖面图标示了两束光偏振态的变化。因此，两束光的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光环形器，其特征在于：包括第一准直器、第一位移片、第一波片、第一双折射楔角片、第一磁光晶体、第二双折射楔角片、第二磁光晶体、第二波片、第二位移片和第二准直器，所述第一准直器、第一位移片、第一波片、第一双折射楔角片、第一磁光晶体、第二双折射楔角片、第二磁光晶体、第二波片、第二位移片和第二准直器依次排布；所述第一准直器的一端纵轴相邻并排置放有第一根光纤和第三根光纤，而第二准直器的一端则纵轴相邻并排置放有第二根光纤和第四根光纤，第一根光纤与第二根光纤之间、第三根光纤与第四根光纤之间的位置相对。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林景亮，郭庆东，吴玉霞，
申请(专利权)人：福建中策光电股份公司，
类型：发明
国别省市：