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一种具有隔离和波分复用功能的集成器件

文献发布时间:2023-06-19 13:45:04


一种具有隔离和波分复用功能的集成器件

技术领域

本发明涉及光纤通信领域领域,具体涉及了一种具有隔离和波分复用功能的集成器件。

背景技术

在光通信器件中,隔离器是一种对信号光输入输出的非互易无源器件。波分复用器是一种可以实现光信号λ

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供一种优化器件插入损耗IL,偏振相关的插入损耗PDL以及隔离度ISO的具有隔离和波分复用功能的集成器件。

本发明的一种具有隔离和波分复用功能的集成器件,采用以下技术方案:其包括依次排列的光纤头、走离晶体、λ

光纤头沿垂直于水平方向的面建立XY轴,所述光纤头以X轴为倾斜设置,其包括第1光纤、第2光纤和第3光纤;

走离晶体,其同轴平行与光纤头,且与光纤头倾斜面紧贴,所述走离晶体的光轴与入射面的法线斜角度为45°;

λ

λ

透镜,其一端为倾斜面,另一端为平面,所述倾斜面平行与光纤头且靠近走离晶体,倾斜面上镀有λ

旋转片,其两端均为平面,所述平面上镀有λ

楔角反射镜,其一端平面,另一端楔角面,所述平面靠近旋转片,平面上镀有λ

所述λ

一种具有隔离和波分复用功能的集成器件,其包括依次排列的光纤头、走离晶体、λ

光纤头沿垂直于水平方向的面建立XY轴,所述光纤头以X轴为倾斜设置,其包括第1光纤、第2光纤和第3光纤;

走离晶体,其同轴平行与光纤头,且与光纤头倾斜面紧贴,所述走离晶体的光轴与入射面的法线斜角度为45°;

λ

λ

输出波片,其对应第3光纤紧贴所述走离晶体;

透镜,其一端为倾斜面,另一端为平面,所述倾斜面平行与光纤头且靠近走离晶体,倾斜面上镀有λ

旋转片,其两端均为平面,所述平面上镀有λ

楔角反射镜,其一端平面,另一端楔角面,所述平面靠近旋转片,平面上镀有λ

所述λ

进一步,所述光纤头以X轴为倾斜的倾斜角度为8°。

进一步,所述第1光纤、第2光纤和第3光纤呈三角型、四方型或直线型排列。

进一步,所述四方型排列为所述第1光纤、第2光纤和第3光纤沿XY轴的四象限紧密排列,第1光纤设在第四象限,第2光纤设在第三象限,第3光纤设在第一象限,第1光纤和第3光纤为光纤头高处端,第2光纤为光纤头低处端。

进一步,所述直线型排列为所述第1光纤、第3光纤和第2光纤沿X轴方向依次紧密排列,第1光纤为光纤头高处端,所述第2光纤为光纤头低处端。

进一步,所述晶体主截面垂直于所述第1光纤和第3光纤组成的平面,走离晶体的双折射产生的o光、e光在晶体主截面上分离。

进一步,所述走离晶体为YVO4,其厚度为0.2mm。

进一步,所述λ

进一步,所述透镜为C透镜或G透镜。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

1、采用光纤头、走离晶体、λ

2、采用走离晶体,其光轴与入射面的法线斜交,光轴与入射面法线所组成的晶体主截面垂直于第1光纤和第3光纤组成的平面;双折射产生的o光、e光在晶体主截面上分离,如此分光方式可以实现λ

3、采用走离晶体,当双折射产生的o光和e光的分光平面与X轴倾斜平行时,e光向光纤头低处端方向偏离,可以提高λ

4、λ

5、采用输出波片可以减小反射光在该处的光斑,使得λ

6、透镜采用C透镜或G透镜,优选使用G透镜,当透镜和旋转片的相对角度位置、楔角反射镜与旋转片的相对角度位置因外力或温度应力产生形变时,使用G透镜,可以实现在λ

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,在附图中:

图1为本发明实施例一的光纤头上的光纤排布示意图;

图2为本发明实施例一的光路示意图;

图3为本发明实施例一增加输出波片后的光路示意图;

图4为本发明实施例二的光纤头上的光纤排布示意图;

图5为本发明实施例二的光路示意图。

具体实施方式

参见图1、图2和图3,由于光纤头中的光纤有多种排布方式,如三角形、四方型或直线型等方式;为了能更清楚地表达本发明,下列将以四方型和直线型为例,陈述本发明两种实施案例,另外实施例中的λ

参见图1和图2所示,实施例一中的一种具有隔离和波分复用功能的集成器件采用以下技术方案:其包括依次排列的光纤头1、走离晶体2、λ

光纤头1沿垂直于水平方向的面建立XY轴,所述光纤头1以X轴为倾斜设置,光纤头以X轴为倾斜的倾斜角度为8°;光纤头包括第1光纤11、第2光纤12和第3光纤13;所述第1光纤11、第2光纤12和第3光纤13沿XY轴的四象限呈四方型紧密排列,第1光纤11设在第四象限,第2光纤12设在第三象限,第3光纤13设在第一象限,第1光纤11和第3光纤13为光纤头高处端,第2光纤12为光纤头低处端;

走离晶体2为YVO4,其厚度为0.2mm,其同轴平行与光纤头1,且与光纤头1倾斜面紧贴,所述走离晶体2的光轴与入射面的法线斜角度为45°,走离晶体2的光轴与入射面法线所组成的晶体主截面垂直于所述第1光纤和第3光纤组成的平面,走离晶体的双折射产生的o光、e光在晶体主截面上分离0.02mm,e光朝着光纤头低处端偏离;

λ

λ

透镜5为 G透镜,其一端为倾斜面,另一端为平面,所述倾斜面平行与光纤头1且靠近走离晶体2,倾斜面上镀有980nm和1550nm的AR膜,所述平面上镀有WDM膜,所述WDM膜对980nm反射,对1550nm透射;

旋转片6,其两端均为平面,所述平面上均镀1550nm的AR膜,旋转片6偏振旋转角度为22.5°,旋转方向与λ

楔角反射镜7,其一端平面,另一端楔角面,所述平面靠近旋转片6,平面上镀有1550nm的AR膜,所述楔角面上镀有1550nm的 HR膜;

波长为λ

基于实施例一,980nm 波长的光束的插入损耗IL=0.26dB,偏振相关的插入损耗PDL=0.04 dB;1550nm 波长的光束的插入损耗IL=0.17dB,偏振相关的插入损耗PDL=0 dB;未考虑旋转片和波片的消光比,在常温和单波长1550nm波长的光束处的隔离度ISO=79dB。此时光纤头1和透镜5的位置错移量为0.036mm。

若将所述走离晶体2的双折射产生的o光、e光在晶体主截面上分离形成的分光平面平行于第1光纤11和第2光纤12组成的平面,双折射产生的o光、e光在分光平面上分离0.02mm,980nm波长的光束的偏振相关的插入损耗 PDL会变大至0.12dB。

若改变走离晶体2的光轴方向,使得e光朝着光纤头高处端的方向偏离,980nm波长的光束和1550nm波长的光束的插入损耗IL和偏振相关的插入损耗PDL不变,但1550nm波长的光束处的隔离度ISO降低至60dB,光纤头1和透镜5的位置错移量为0.056mm。

若改变光纤头1的倾斜面的高低点分配,第1光纤11设在低处端,第2光纤12侧设在高处端,会导致980nm波长的光束和1550nm波长的光束的光程差匹配劣化,导致980nm波长的光束的插入损耗IL变大至0.37dB,1550nm波长的光束的插入损耗IL均变大至0.36dB。

若G透镜5改为C透镜,则对1550nm 波长的光束的偏振相关的插入损耗PDL敏感度会显著提高。1550nm波长的光束反射光路中的重要元件是楔角反射镜7,它需要通过调试后进行角度粘结固定。当该位置处的相对角度位置改变后,1550nm波长的光束的IL的插入损耗会显著劣化,并伴随1550nm波长的光束的偏振相关的插入损耗PDL的显著劣化。当然,G透镜5的光路中,当角度变化0.05°时,1550 nm波长的光束的偏振相关的插入损耗PDL将劣化至0.21dB;C透镜的光路中,当角度变化0.05°时,1550 nm PDL波长的光束的偏振相关的插入损耗将劣化至0.95dB。

本实施例一的进一步改进,增设输出波片8,所述输出波片其对应第3光纤紧贴所述走离晶体2;则光路线路转变为所述λ

参见图4和图5所示,本实施例二除光纤头排列与实施例一不同以外,其他结构均与实施一相同,本实施例的光纤头采用直线型排列,所述直线型排列为所述第1光纤11、第3光纤13和第2光纤12沿X轴方向依次紧密排列,第1光纤11为光纤头1高处端,所述第2光纤12为光纤头1低处端。

基于实施例二,980nm 波长的光束的插入损耗IL=0.08dB,偏振相关的插入损耗PDL=0.00 dB;1550nm 波长的光束的插入损耗IL=0.26dB,偏振相关的插入损耗PDL=0.03dB。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术分类

06120113793876