本发明专利技术公开了三端口光环行器，包括依次排列在该光环行器的纵向轴线上的双光纤准直器、第一分束/合束晶体、第一组偏振态转换器、光束环路器件、第二组偏振态转换器、第二分束/合束晶体以及单光纤准直器，所述光束环路部件是由单块双折射晶体加工了三个楔角面作为三个通光端面而成的晶体偏振分光棱镜，该晶体偏振分光棱镜的光轴在入射面内并且与纵向轴成一夹角，其中个三光通端面的方位角α1、α2、α3以及光轴方位角θ与所述双光纤准直器的光束交错耦合角度β相匹配。由于采用单块晶体棱镜作为光环路部件，避免了常规的多光学元件组合成的光环路装置，即减小了尺寸，也便于装配，有效提高了产品性能，同时也降低了成本。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了三端口光环行器，包括依次排列在该光环行器的纵向轴线上的双光纤准直器、第一分束/合束晶体、第一组偏振态转换器、光束环路器件、第二组偏振态转换器、第二分束/合束晶体以及单光纤准直器，所述光束环路部件是由单块双折射晶体加工了三个楔角面作为三个通光端面而成的晶体偏振分光棱镜，该晶体偏振分光棱镜的光轴在入射面内并且与纵向轴成一夹角，其中个三光通端面的方位角α1、α2、α3以及光轴方位角θ与所述双光纤准直器的光束交错耦合角度β相匹配。由于采用单块晶体棱镜作为光环路部件，避免了常规的多光学元件组合成的光环路装置，即减小了尺寸，也便于装配，有效提高了产品性能，同时也降低了成本。【专利说明】—种三端口光环行器【
】本专利技术涉及光纤通信系统的光无源器件，尤其涉及一种三端口光环行器。【
技术介绍
】三端口光环行器是包括有三个端口的光无源器件，一束光从环行器的第一端口输入，将从第二端口输出，但从第二端口输入的光却不会从第一端口输出，而是从第三端口输出。将光环行器安装在光纤一端，就能使在同一光纤中互为逆向传输的两束光在该光纤端分开到不同的端口。因此能将原本只能单向传输的光通道迅速并非常容易的变成双向传输的光通道，从而成倍的增加光传输容量。因此，光环形器被广泛用于波分复用器、掺铒光纤放大器、光分插复用器、色散补偿器等领域。光环行器的典型结构可分为分光/合光器、偏振态转换器及光束环路器件三大部份。其中，第一部分，分光/合光器，通常为单块双折射晶体做成的光束分离器，能将一束光分成两束偏振态相互垂直的线偏振光，或将两束偏振态相互垂直的线偏振光合束成一束光；第二部份为偏振态转换器件,能将分光/合光器分离出的两束偏振态相垂直的线偏振光的偏振态分别按一定的角度旋转。其通常由两片晶体半波片及一半法拉第旋转片组成。第一部分及第二部份不论从工作原理上，还是从应用上，都已定型，不同的公司及科研单位在此两部件并无太大的差异。第三部份为光束行路器件，也是光环行器中最为核心的部件，它不仅需要将不同的线偏振态的光束按不同的光转播线路传输，同时还必需能使不同线偏振态的两束光以一定的角度与双光纤准直器的光束交叉耦合角度相互匹配。不同的公司及不同的科研单位，对此部件都做了相当大的工作及 研究，利用不同的光学元件，或光学元件的组合，来完成此部分的功能。但在实际使用过程中，都不可避免地有些缺点。影响了产品的性能及成本。目前光环形器方面的专利比较多，并且其中的光环路装置基本上都是由多个光学元件组合成则，如美国专利US6049426A、US6052228A、US6822793B2，它们都采用了两个独立的渥拉斯顿棱镜作为光束环行器件；中国专利ZL01127772.6，则采用一个渥拉斯顿棱镜及两个光学楔角片组合；中国专利ZL01263562.6，采用两个晶体楔角片组合成的偏振分光棱镜。这些光环路器件由于采用了多个光学元件作为光环路装置，其结构较复杂，装配调整也较难，并且成本也较高昂，可靠性较差。【
技术实现思路
】本专利技术的目的就在于克服现有光环行器的上述缺点，提供一种三端口光环行器，简化了光束环路器件的结构，降低装配难度，提高产品的可靠性及降低成本。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种三端口光环行器，包括依次排列在该光环行器的纵向轴线上的双光纤准直器、第一分束/合束晶体、第一组偏振态转换器、光束环路器件、第二组偏振态转换器、第二分束/合束晶体以及单光纤准直器，其中:所述光束环路部件是由单块双折射晶体加工了三个楔角面作为三个通光端面而成的晶体偏振分光棱镜，其中第一通光端面和第二通光端面位于该双折射晶体的同一端面，第三通光端面位于该双折射晶体的另一端面，且第一通光端面、第二通光端面、第三光端面的方位角分别为α 1、α 2、α 3 ;该晶体偏振分光棱镜的光轴在入射面内并且与纵向轴成一夹角，记为光轴方位角Θ ;所述光轴方位角Θ、第一通光端面的方位角α 1、第二通光端面的方位角α 2、第三光端面的方位角α 3与所述双光纤准直器的光束交错耦合角度β相匹配。进一步的，所述光轴方位角Θ、第一通光端面的方位角α 1、第二通光端面的方位角α 2、第三光端面的方位角α 3与所述双光纤准直器的光束交错耦合角度β的关系由如下计算决定:~ j_ ~_9] β?:= ?1- asm ? ———2 - sm_V no-1.sin(0e)- + ne.cos(6e)^y_:= asin n0.sin α2 -〔α3 - asm^— α2其中，no为所述双折射晶体的O光折射率，ne为所述双折射晶体E光的折射率，β I和β 2为光经所述晶体偏振分光棱镜后的出射角，且β 1=β 2=β /2，且β /2为双光纤准器的交叉半角。其中，Θ 6为E光在所述双折射晶体中传播的波矢方向与所述双折射晶体光轴的夹角，并且9^能通过以下方程式求得: I 广22\ ^-———-.sin:= sin(a3) vno2.sin(0e)~` + ne2.cos (Be)" ^ O进一步的，所述光束环路部件的双折射晶体为YV04双折射晶体，且双光纤准器的交叉角β=3.0°时，则所述晶体偏振分光棱镜的光轴方位角及三个通光端面的方位角分别为 θ=45。、a 1=4.29°、a 2=7.28°、a 3=5.706。。本专利技术的三端口光环行器，由于采用单块晶体棱镜作为光环路部件，避免了常规的多光学元件组合成的光环路装置，简化了光束环路器件的结构，减小了尺寸，也便于装配，有效提闻了广品性能，并提闻广品的可罪性及降低成本。【【专利附图】【附图说明】】图1为本专利技术三端口光环行器的立体图。图2为本专利技术三端口光环行器的结构俯视图。图3为本专利技术三端口光环行器的结构侧视图。图4a和图4b为本专利技术三端口光环行器的偏振态变化示意图。图5为本专利技术实施例三端口光环行器的偏振分光棱镜示意图。【【具体实施方式】】下面结合附图及具体的实施方式对本专利技术做进一步的说明。如图1至图3所示，本专利技术三端口光环行器包括依次排列在该光环行器的纵向轴线上的双光纤准直器1、第一分束/合束晶体2、第一组偏振态转换器3、光束环路器件4、第二组偏振态转换器5、第二分束/合束晶体6以及单光纤准直器7。其中:所述双光纤准直器1，其一尾纤为第一端口 A,用于光束的输入端,另一尾纤为第三端口 C，用于光束的输出端；所述第一分束/合束晶体2，可以由YV04双折射晶体做成，用于将一束光分为两束线偏振光或将两束线偏振光合束为一束光；所述第一组偏振态转换器3，由两块半波片31 (32)和一块法拉第旋转片33组成，将两束线偏振光的偏振方向分别进行旋转；所述光束环路部件4是由单块双折射晶体加工了三个楔角面作为三个通光端面而成的晶体偏振分光棱镜，其中第一通光端面41和第二通光端面42位于该双折射晶体的同一端面，第三光端面43位于该双折射晶体的另一端面，且第一通光端面41、第二通光端面42、第三光端面43的方位角分别为α 1、α 2、α 3 ;该晶体偏振分光棱镜的光轴在入射面内并且与纵向轴成一夹角，记为光轴方位角Θ ;所述光轴方位角Θ、第一通光端面41的方位角α 1、第二通光端面42的方位角α 2、第三光端面43的方位角α 3与所述双光纤准直器I的光束交错耦合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三端口光环行器，包括依次排列在该光环行器的纵向轴线上的双光纤准直器、第一分束/合束晶体、第一组偏振态转换器、光束环路器件、第二组偏振态转换器、第二分束/合束晶体以及单光纤准直器，其特征在于：所述光束环路部件是由单块双折射晶体加工了三个楔角面作为三个通光端面而成的晶体偏振分光棱镜，其中第一通光端面和第二通光端面位于该双折射晶体的同一端面，第三通光端面位于该双折射晶体的另一端面，且第一通光端面、第二通光端面、第三通光端面的方位角分别为α1、α2、α3；该晶体偏振分光棱镜的光轴在入射面内并且与纵向轴成一夹角，记为光轴方位角θ；所述光轴方位角θ、第一通光端面的方位角α1、第二通光端面的方位角α2、第三光端面的方位角α3与所述双光纤准直器的光束交错耦合角度β相匹配。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建林，曾玉梅，林玲，
申请(专利权)人：福建华科光电有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。