專利名稱：一種多波長光信號(hào)的發(fā)射器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，特別是涉及到一種用于多波長信號(hào)傳輸技術(shù)的光發(fā)射器件。
背景技術(shù)：
伴隨著高清視頻，3G、LTE等通信技術(shù)的應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)的普及帶來的信息爆炸式增長，通信網(wǎng)絡(luò)面臨著越來越大的帶寬增長壓力。傳統(tǒng)的IOG傳輸技術(shù)已不足以滿足今天的帶寬需求，發(fā)展40G/100G傳輸技術(shù)已成為必然。但從傳統(tǒng)的IOG網(wǎng)絡(luò)向40G/100G的升級(jí)過程中面臨諸多挑戰(zhàn)。其中，最重要的是開發(fā)低成本和緊湊型的40G/100G光學(xué)器件。目前公認(rèn)的40G/100G光發(fā)射器件是將4個(gè)波長的10G/25G的信號(hào)集成到一起。但是現(xiàn)有的方案有諸多的缺點(diǎn)。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種光發(fā)射器件的結(jié)構(gòu)示意圖。在上述現(xiàn)有技術(shù)方案中，四個(gè)波長的光通過AWG (陣列波導(dǎo)光柵)集成到單模光纖中。該方案具有設(shè)計(jì)簡單，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。但AWG十分昂貴，其插入損耗較大?；贏WG方案的另一缺點(diǎn)是很難使用低成本的TO激光器由于波導(dǎo)間距的限制。因此須要開發(fā)完全不同于傳統(tǒng)TOSA的封裝技術(shù)。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的另一種光發(fā)射器件的結(jié)構(gòu)示意圖。其是借用傳統(tǒng)的光學(xué)方法用三個(gè)光學(xué)膜片(一般膜片以45度放置)將四個(gè)波長的光組合到一根光纖中。傳統(tǒng)的激光器TO可直接用于該方案中。但由于相鄰的兩個(gè)波長間距很小，該方案對(duì)膜片的要求極高。同時(shí)不同波長的光將會(huì)有不同的傳輸距離。因此一般要求將從激光器發(fā)出的光首先準(zhǔn)直以降低對(duì)膜片的要求和達(dá)到相同的耦合效率。而且該方案的體積較大，很難用于小型化的光學(xué)模塊。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種新的結(jié)構(gòu)形式的光發(fā)射器件應(yīng)用于多波長高速率光傳輸技術(shù)中。本實(shí)用新型的光發(fā)射器件將能夠提高激光器的放置的自由度和靈活性，以實(shí)現(xiàn)光發(fā)射器件的低成本小型化封裝。為了達(dá)到上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下:—種多波長光信號(hào)的發(fā)射器件,其特征在于,該發(fā)射器件包括有一個(gè)偏振合束器、一個(gè)濾波片和一個(gè)四分之一波片以及多個(gè)激光器，每個(gè)激光器均發(fā)出波長不同的激光光束；至少一個(gè)激光光束經(jīng)過所述偏振合束器的透射或反射后至四分之一波片和濾波片，由四分之一波片透射和濾波片反射，經(jīng)反射后的激光光束再透射過所述的四分之一波片而使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度；至少一個(gè)激光光束分別透射過所述的濾波片和四分之一波片而使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，所述的兩個(gè)偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的激光光束形成一道新光束入射至所述的偏振合束器；該新光束與其他入射至所述偏振合束器的其余激光光束組合成一道包含多個(gè)波長的激光光束耦合至同一光纖中。在本實(shí)用新型多波長光信號(hào)的發(fā)射器件中，作為一種三通道的實(shí)現(xiàn)方式，所述的光電發(fā)射器件中包括有三個(gè)激光器、一個(gè)偏振合束器、一個(gè)小角度濾波片和兩個(gè)四分之一波片，三個(gè)激光器發(fā)出的波長為λ 1、λ 2和λ 3的三道激光光束的偏振方向相同,所述的小角度濾波片透射波長λ 2的激光光束，反射波長λ 3的激光光束，波長為λ I和λ 3的兩道激光光束由所述偏振合束器橫向兩側(cè)相對(duì)入射，波長為λ 2激光光束由所述偏振合束器縱向一側(cè)入射，波長為λ 2的激光光束所在的在偏振合束器縱向一側(cè)自內(nèi)向外依次放置有第一個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第二個(gè)四分之一波片；波長為λ 2的激光光束依次透過第二個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第一個(gè)四分之一波片而使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,波長為λ 3的激光光束經(jīng)反射后方向旋轉(zhuǎn)90度出射,經(jīng)第一個(gè)四分之一波片透射和小角度濾波片反射，反射后波長為λ3的激光光束再透射過第一個(gè)四分之一波片而亦使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 3的激光光束和偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 2激光光束形成一道包含波長λ 2和λ 3的新光束入射至所述的偏振合束器，該新光束與入射至所述偏振合束器的波長為λ I的激光光束組合成一道包含波長λ 1、λ 2和λ 3的激光光束率禹合至同一光纖中。在本實(shí)用新型多波長光信號(hào)的發(fā)射器件中，作為另一種三通道的實(shí)現(xiàn)方式，所述的光電發(fā)射器件中包括有三個(gè)激光器、一個(gè)偏振合束器、一個(gè)小角度濾波片和兩個(gè)四分之一波片，三個(gè)激光器發(fā)出的波長分為λ 1、λ 2和λ 3的偏振方向相同,所述的小角度濾波片透射波長為λ 3的激光光束,反射波長為λ I的激光光束；波長為λ I和λ 3的兩道激光光束由所述偏振合束器的橫向兩側(cè)相對(duì)入射，波長為λ 2激光光束由所述偏振合束器的縱向一側(cè)入射；在偏振合束器的波長為λ 3的激光光束橫向入射一側(cè)自內(nèi)向外依次放置有第一個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第二個(gè)四分之一波片；入射至偏振合束器波長為λ I的激光光束經(jīng)透射后直向出射，經(jīng)第一個(gè)四分之一波片透射和小角度濾波片反射，反射后波長為λ I的激光光束再透射過第一個(gè)四分之一波片而使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度；波長為λ 3的激光光束透過所述的第二個(gè)四分之一波片，小角度濾波片和第一個(gè)四分之一波片而亦使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 3的激光光束和偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為入I激光光束形成一道包含波長λ I和λ 3的新光束入射至所述的偏振合束器，該新光束與入射至所述偏振合束器的波長為λ 2激光光束組合成一道包含波長λ 1、λ 2和λ 3的激光光束稱合至同一光纖中。在本實(shí)用新型多波長光信號(hào)的發(fā)射器件中，作為一種四通道的實(shí)現(xiàn)方式，該發(fā)射器件中包括有四個(gè)激光器、一個(gè)偏振合束器、一個(gè)小角度濾波片和兩個(gè)四分之一波片，四個(gè)激光器分別發(fā)出的激光光束波長分別為λ 1、λ 2、λ 3和λ 4且偏振方向相同,所述的小角度濾波片透射波長λ 2的激光光束，反射波長λ 3的激光光束；波長為λ I的激光光束和λ 4的激光光束通過一個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ I和λ 4的組合光束,波長為入2激光光束由所述偏振合束器縱向一側(cè)入射，波長為λ2的激光光束所在的偏振合束器縱向一側(cè)自內(nèi)向外依次放置有第一個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第二個(gè)四分之一波片；波長為λ 2的激光光束依次穿過第二個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第一個(gè)四分之一波片而使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,波長為λ 3的激光光束經(jīng)偏振合束器反射后方向旋轉(zhuǎn)90度出射,經(jīng)第一個(gè)四分之一波片透射和小角度濾波片反射，反射后波長為λ 3的激光光束再透射過第一個(gè)四分之一波片而亦使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 3的激光光束和偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 2激光光束形成一道包含波長λ 2和λ 3的新光束入射至所述的偏振合束器，該新光束與入射至所述偏振合束器的包含波長λ I和λ 4的組合光束經(jīng)偏振合束器合成為一道包含波長λ 1、λ 2、λ 3和λ 4的激光光束I禹合至同一光纖中。在本實(shí)用新型多波長光信號(hào)的發(fā)射器件中，作為另一種四通道的實(shí)現(xiàn)方式，該發(fā)射器件中包括有四個(gè)激光器、一個(gè)偏振合束器、一個(gè)小角度濾波片和兩個(gè)四分之一波片，四個(gè)激光器分別發(fā)出的激光光束波長分別為λ 1、λ 2、λ3和λ 4且偏振方向相同,所述的小角度濾波片透射波長λ 3的激光光束，反射波長λ I和λ 4的激光光束；波長為λ I的激光光束和λ 4的激光光束通過一個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ I和λ 4的組合光束，波長為λ2激光光束由所述偏振合束器縱向一側(cè)入射,波長為λ3的激光光束所在的偏振合束器橫向一側(cè)自內(nèi)向外依次放置有第一個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第二個(gè)四分之一波片；波長為λ 3的激光光束依次穿過第二個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第一個(gè)四分之一波片而使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,波長為λ I和λ 4的組合光束透過偏振合束器經(jīng)第一個(gè)四分之一波片透射和小角度濾波片反射，反射后波長為λ I和λ 4的組合光束再透射過第一個(gè)四分之一波片而亦使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 3的激光光束和偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ I和λ 4的組合光束形成一道包含波長λ 1，λ 3和λ 4的新光束入射至所述的偏振合束器，該新光束經(jīng)偏振合束器反射與經(jīng)所述偏振合束器透射的波長為λ 2的光束合成為一道包含波長λ 1、λ 2、λ 3和λ 4的激光光束I禹合至同一光纖中。在本實(shí)用新型多波長光信號(hào)的發(fā)射器件中，作為一種五通道的實(shí)現(xiàn)方式，該發(fā)射器件包括有五個(gè)激光器、一個(gè)偏振合束器、一個(gè)小角度濾波片和兩個(gè)四分之一波片，五個(gè)激光器發(fā)出的激光光束波長分別是λ 1、λ 2、λ 3、λ4和λ 5,所述的小角度濾波片透射波長λ 2和λ 5的激光光束，反射波長λ 3的激光光束，波長為λ I激光光束和λ 4激光光束通過一個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ I和λ 4的第一組合光束，該第一組合光束的偏振方向與波長為λ3橫向激光光束的偏振方向相同,波長為λ2激光光束和λ5激光光束通過另一個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ 2和λ 5的第二組合光束,該第二組合光束的偏振方向與波長為λ3橫向激光光束的偏振方向相同,波長為λ2的激光光束所在的在偏振合束器縱向一側(cè)自內(nèi)向外依次放置有第一個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第二個(gè)四分之一波片；包含波長為λ 2和λ 5的第二組合光束依次穿過第二個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第一個(gè)四分之一波片而使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,波長為λ 3的激光光束經(jīng)偏振合束器反射后方向旋轉(zhuǎn)90度出射,經(jīng)第一個(gè)四分之一波片透射和小角度濾波片反射,反射后波長為λ 3的激光光束再透射過第一個(gè)四分之一波片而使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 3的激光光束和偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的包含波長為λ 2和λ 5的第二組合光束形成一道包含波長λ2、λ3和λ 5的新光束入射至所述的偏振合束器，該新光束與入射至所述偏振合束器的包含波長λ I和λ 4的組合光束經(jīng)偏振合束器合成為一道包含波長λ 1、λ 2、λ 3、λ 4和λ 5的激光光束耦合至同一光纖中。在本實(shí)用新型多波長光信號(hào)的發(fā)射器件中，作為一種六通道的實(shí)現(xiàn)方式，該發(fā)射器件包括有六個(gè)激光器、一個(gè)偏振合束器、一個(gè)小角度濾波片和兩個(gè)四分之一波片，六個(gè)激光器發(fā)出的激光光束波長分別是λ 1、λ 2、λ 3、λ 4、λ 5和λ 6,所述的小角度濾波片透射波長λ 2和λ 5的激光光束，反射波長λ 3和λ 6的激光光束；波長為λ I激光光束和λ 4激光光束通過一個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ I和λ 4的第一組合光束，波長為λ 2激光光束和λ 5激光光束通過另一個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ 2和λ 5的第二組合光束，波長為λ 3激光光束和λ 6激光光束通過第三個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ 3和λ 6的第三組合光束，所述第一組合光束、第二組合光束和第三組合光束的偏振方向相同；波長為λ 2和λ5的激光光束所在的在偏振合束器縱向一側(cè)自內(nèi)向外依次放置有第一個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第二個(gè)四分之一波片；包含波長為入2和λ 5的第二組合光束依次穿過第二個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第一個(gè)四分之一波片而使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，包含波長為λ 3和λ 6的第三組合光束經(jīng)反射后方向旋轉(zhuǎn)90度出射，經(jīng)第一個(gè)四分之一波片透射和小角度濾波片反射，反射后第三組合光束再透射過第一個(gè)四分之一波片而使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的第三組合光束和偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的第二組合光束形成一道包含波長λ 2、λ 3、λ 5和λ 6的新光束入射至所述的偏振合束器，該新光束與入射至所述偏振合束器的包含波長λ I和λ 4的第一組合光束經(jīng)偏振合束器合成為一道包含波長λ 1、λ 2、λ 3、λ 4、λ 5和λ 6的激光光束I禹合至同一光纖中?；谏鲜黾夹g(shù)方案，本實(shí)用新型的用于多波長高速率光傳輸?shù)墓獍l(fā)射器件與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下技術(shù)優(yōu)點(diǎn):1.基于45度濾波片的傳統(tǒng)方案需將相鄰的兩個(gè)波長組合到一路光路中。由于相鄰兩波長間距很小，因此45度的膜片制作難度極高。本實(shí)用新型通過調(diào)整激光光束的偏振方向利用一個(gè)偏振合束器(PBC)將不同波長的光束組合成一束稱合到同一光纖中。對(duì)于三個(gè)波長的器件，只要一個(gè)偏振合束器無需45度膜片即可實(shí)現(xiàn)。對(duì)于四個(gè)波長的光發(fā)射器件，只需加上一個(gè)45度的膜片先將最短和最長的兩個(gè)波長組合成一個(gè)新光束，再利用偏振合束器將另兩個(gè)不同波長的光束一起稱合到同一光纖中。對(duì)于更多波長的光發(fā)射器件，只需加上另外的45度膜片。因?yàn)椴ㄩL間距的增大，本方案對(duì)45度光學(xué)膜片的要求顯著降低。2.在傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)式的設(shè)計(jì)中，4個(gè)波長的光反射器件需要至少3個(gè)45度濾波片，不同波長的光有完全不同的光程，尤其第一個(gè)和最后一個(gè)激光器的光程相差甚大。因此用單透鏡實(shí)現(xiàn)激光器到光纖的耦合是非常困難的。而且單透鏡的光束是非準(zhǔn)直光，對(duì)波長間距很小的兩路非準(zhǔn)直光用45度濾波片實(shí)現(xiàn)合束幾乎是不可能的，傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)式的設(shè)計(jì)需要用兩個(gè)準(zhǔn)直透鏡來實(shí)現(xiàn)激光束到光纖的耦合。本實(shí)用新型由于將4個(gè)或多個(gè)波長的光分開合束，因此每個(gè)波長的光的光程幾乎相同，完全可以用單透鏡實(shí)現(xiàn)激光器到光纖的耦合。3.本實(shí)用新型的光發(fā)射器件利用波長和偏振分開合束可以提高激光器的放置的自由度和靈活性，以實(shí)現(xiàn)光學(xué)器件的低成本小型化封裝。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種光發(fā)射器件的結(jié)構(gòu)形式示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中另一種光發(fā)射器件的結(jié)構(gòu)形式示意圖。圖3是本實(shí)用新型多波長信號(hào)的發(fā)射器件中實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)形式示意圖。圖4是本實(shí)用新型多波長信號(hào)的發(fā)射器件中實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)形式示意圖。圖5是本實(shí)用新型多波長信號(hào)的發(fā)射器件中實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)形式示意圖。圖6是本實(shí)用新型多波長信號(hào)的發(fā)射器件中實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)形式示意圖。圖7是本實(shí)用新型多波長信號(hào)的發(fā)射器件中實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)形式示意圖。圖8是本實(shí)用新型多波長信號(hào)的發(fā)射器件中實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)形式示意圖。
具體實(shí)施方式
下面我們結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來對(duì)本實(shí)用新型多波長信號(hào)的發(fā)射器件做進(jìn)一步的詳細(xì)闡述，以求更為清楚明了地理解其結(jié)構(gòu)類型和工作原理，但不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。本實(shí)用新型是將多個(gè)不同波長的低速率傳輸信號(hào)集合在一起形成一個(gè)多波長高速率信號(hào)進(jìn)行傳輸。具體是利用多個(gè)激光器產(chǎn)生不同波長的激光信號(hào)以及半導(dǎo)體激光器具有單一偏振態(tài)的特點(diǎn)，通過對(duì)不同波長的激光信號(hào)的偏振方向和傳輸方向利用四分之一波片和濾光片進(jìn)行調(diào)整，然后利用偏振合束器組合成一個(gè)更大的光束耦合至同一根光纖中來進(jìn)行信號(hào)傳輸。實(shí)施例1如圖3所示，三個(gè)激光器分別發(fā)出的3種不同波長的激光光束，其對(duì)應(yīng)的波長分別為λ 1、λ 2和λ 3。在本實(shí)用新型的方案中，由置于偏振合束器I橫向兩側(cè)的兩個(gè)激光器相對(duì)地向偏振合束器發(fā)出波長為λ I和λ 3的兩個(gè)激光光束，且波長為λ I和λ 3的兩個(gè)激光光束具有相同的偏振方向。而波長為λ2的激光光束置于偏振合束器I的垂直方向上，其偏振方向與波長為λ I和λ3的兩個(gè)激光光束的偏振方向相同。在發(fā)出波長為λ2激光光束的激光器和偏振合束器I之間放置有第一個(gè)四分之一波片2、小角度濾波片3和第二個(gè)四分之一波片4。該小角度濾波片3反射波長為λ 3的激光光束，透過波長為λ 2的激光光束。在大多數(shù)情況下，該濾波片的入射角可為O度。如果系統(tǒng)對(duì)反射光很極高的要求且不帶隔離器的情況下，可以采用一般小于10度的入射角以減低由小角度濾波片3引起的反射。波長為λ I和λ 3的兩個(gè)入射激光光束被偏振合束器I反射至相對(duì)的兩個(gè)垂直方向上，其中波長為λ 3的激光光束將會(huì)首先經(jīng)過四分之一波片2入射至小角度濾波片3，在被小角度濾波片3反射后再一次經(jīng)過四分之一波片2。兩次經(jīng)過四分之一波片2的波長為λ 3的激光光束相對(duì)最初的偏振方向其偏振方向被旋轉(zhuǎn)90度。而波長為λ 2的入射激光光束經(jīng)第二個(gè)四分之一波片4、小角度濾波片3透射后通過第一個(gè)四分之一波片2。該激光光束經(jīng)過兩個(gè)四分之一波片后同樣偏振方向會(huì)被旋轉(zhuǎn)90度,這樣波長為λ 2的光束和波長為λ3的激光光束將組成一個(gè)具有相同的相對(duì)波長為λ I的光束偏振方向旋轉(zhuǎn)了 90度的偏振方向的縱向光束λ2、3。具有90度正交偏振的新光束λ2、3和波長為λ I的光束經(jīng)過一個(gè)偏振合束器I (PBC)將會(huì)結(jié)合到一起以耦合到同一光纖中。本實(shí)施例中，縱向光束λ 2、3包括有自濾波片透射的波長為λ 2的激光光束和自濾波片反射的波長為λ 3的激光光束。當(dāng)然基于不同的濾波片設(shè)計(jì)，波長λ 2和波長λ 3的兩個(gè)激光光束可以互換，即縱向光束λ 2>3也可由自濾波片透射的波長為λ 3的激光光束和自濾波片反射的波長為λ 2的激光光束組成。同理,波長λ I和波長λ 3的兩個(gè)光束也可以互換，只需保證濾波片反射波長為λ I的激光光束，透射波長為λ 2的激光光束即可。不同波長激光器的互換同樣可應(yīng)用于以下的實(shí)施例中。實(shí)施例2在實(shí)施例1中，偏振合束器首先反射橫向光束λ I和λ 3?；诓煌す馄髌穹较虻姆胖?，偏振合束器也可首先透射波長為λ I的激光光束和波長為λ 3的激光光束,如圖4所不。在該實(shí)施例中,波長為λ1，λ2和λ 3的兩個(gè)激光光束具有相同的偏振方向,但相對(duì)實(shí)施例1旋轉(zhuǎn)了 90度。在發(fā)出波長為λ 3的激光光束的激光器和偏振合束器I之間放置有第一個(gè)四分之一波片2、小角度濾波片3和第二個(gè)四分之一波片4。該小角度濾波片3反射波長為λ I的激光光束,透過波長為λ 3的激光光束。經(jīng)偏振合束器I透射的波長為λ I的激光光束將會(huì)首先經(jīng)過第一個(gè)四分之一波片2入射至小角度濾波片3，在被小角度濾波片3反射后再一次經(jīng)過四分之一波片2。兩次經(jīng)過四分之一波片2的波長為λ I的激光光束相對(duì)最初的偏振方向其偏振方向被旋轉(zhuǎn)90度。而波長為λ 3的入射激光光束經(jīng)第二個(gè)四分之一波片4和小角度濾波片3透射后通過第一個(gè)四分之一波片2。該激光光束經(jīng)過兩個(gè)四分之一波片后同樣會(huì)被旋轉(zhuǎn)90度。這樣波長為λ I的光束和波長為λ 3的激光光束將組成一個(gè)具有相同的相對(duì)波長為λ 2的光束偏振方向旋轉(zhuǎn)了 90度的偏振方向的橫向光束λ 1、3。具有90度正交偏振的新光束λ 1、3和波長為λ 2的光束經(jīng)過一個(gè)偏振合束器I (PBC)將會(huì)結(jié)合到一起以耦合到同一光纖中。實(shí)施例3在實(shí)際應(yīng)用中，將4個(gè)不同波長的10G/25G的信號(hào)集成到一起以形成40G/100G信
號(hào)來用于信息傳輸應(yīng)用最為廣泛。如圖5所示，四個(gè)激光器分別發(fā)出的4種不同波長的激光光束，其波長分別為λ 1、λ 2、λ 3和λ 4。本實(shí)用新型的方案中先將偏振方向相同的波長為λ I和λ 4的兩個(gè)激光光束經(jīng)過一個(gè)45度濾波片5組合成一個(gè)組合光束λ 1、4以代替以上實(shí)施例1設(shè)計(jì)中的單一波長λ I的光束。波長為λ 3的激光光束經(jīng)偏振合束器I反射后通過四分之一波片2并經(jīng)小角度濾波片3反射后再次經(jīng)過四分之一波片2，然后其與經(jīng)過四分之一波片4、濾波片
3、四分之一波片2透射的波長為λ 2的激光光束組合成另一新光束。該新光束透過偏振合束器I和經(jīng)偏振合束器I反射的λ 1、4光束結(jié)合在一起以稱合至同一光纖中。以現(xiàn)有的LR4 40G TOSA為例，其所用的四個(gè)CWDM波長分別為1270nm、1290nm、1310nm和1330nm。本方案將1270nm和1330nm兩個(gè)波長首先組合起來。這樣每組波長間距60nm,而不是傳統(tǒng)方案的20nm。最終相鄰波長的光將由偏振合束器組合成一路光束并率禹合到同一光纖中。這種設(shè)計(jì)思路將極大簡化45度膜片的制作。實(shí)施例4如圖6所示，四個(gè)激光器分別發(fā)出的4種不同波長的激光光束，其波長分別為λ 1、λ 2、λ 3和λ 4。本實(shí)施例中先將波長為λ I和λ 4的兩個(gè)激光光束經(jīng)過一個(gè)45度濾波片5組合成一個(gè)組合光束λ 1、4以代替以上實(shí)施例2中的單一波長λ I的激光光束。波長λ 3的偏振方向與組合光束λ 1、4的偏振方向相同,波長λ 2的激光光束偏振方向也與其他波長的入射光偏振方向相同。在該實(shí)施例中，小角度濾波片3反射波長為λ I和λ 4的激光光束，透過波長為λ 3的激光光束。波長為λ I的激光光束經(jīng)偏振合束器I透射后通過四分之一波片2并經(jīng)濾波片3反射和經(jīng)四分之一波片4、濾波片3、四分之一波片2透射的波長為λ 3的激光光束組合成包含波長λ I和λ 3的組合光束λ 1，3。該組合光束經(jīng)偏振合束器I反射和經(jīng)偏振合束器I透射的λ 2光束結(jié)合在一起以稱合至同一光纖中。實(shí)施例5如圖7所示，五個(gè)激光器分別發(fā)出的5種不同波長的光束，其波長分別為λ 1、λ 2、λ 3，λ 4和λ 5，其中，λ I < λ2< λ3< λ4< λ 5。本實(shí)用新型的方案中先將偏振方向相同的波長為λ I和λ 4的兩個(gè)光束經(jīng)過一個(gè)45度濾波片5組合成一個(gè)組合光束λ 1、4以代替以上設(shè)計(jì)中的單一波長λ I的光束。同時(shí)將偏振方向相同的波長為λ2和λ5的兩個(gè)激光光束經(jīng)過一個(gè)45度濾波片6組合成第二個(gè)組合光束λ 2、5以代替以上設(shè)計(jì)中的單一波長λ 2的光束。本實(shí)施例中波長λ 3的偏振方向與組合光束λ 1、4的偏振方向相同，波長λ2和λ5的光束偏振方向也與其他波長的入射光偏振方向相同。在該實(shí)施例中，小角度濾波片3反射波長為λ 3的激光光束，透射波長為λ 2和λ 5的激光光束。波長為λ 3的光束經(jīng)偏振合束器I反射后通過四分之一波片2并經(jīng)小角度濾波片3反射和經(jīng)四分之一波片4、濾波片3、四分之一波片2透射的第二個(gè)組合光束λ 2，5組合成另一組合光束λ 2，3,5。該組合光束透過偏振合束器和經(jīng)偏振合束器反射的λ 1、4光束結(jié)合在一起以稱合至同一光纖中。實(shí)施例6以與實(shí)施例5同樣的方法，如圖8所示，加上第三個(gè)45度濾波片7可以將偏振方向相同的波長為λ 3和λ 6的兩個(gè)光束經(jīng)過第三個(gè)45度濾波片7組合成第三個(gè)組合光束λ 3、6以代替以上設(shè)計(jì)中的單一波長λ 3的激光光束可將6個(gè)不同波長的光束結(jié)合在一起以率禹合至同一光纖中。在該實(shí)施例中，小角度濾波片3反射波長為λ 3和λ 6的激光光束，透過波長為λ 2和λ 5的激光光束。與實(shí)施例5和6相似，在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上加上第二個(gè)或第三個(gè)45度濾波片并采用合適的小角度濾波片3同樣可以實(shí)現(xiàn)5波長或6波長的多波長光發(fā)射器件。本實(shí)用新型由于將多個(gè)波長的光分開合束，每個(gè)波長激光光束的光程幾乎相同，完全可以用單透鏡實(shí)現(xiàn)激光器到光纖的耦合。另外，分開合束可以提高多個(gè)激光器的放置的自由度和靈活性，以實(shí)現(xiàn)小型化的封裝。
權(quán)利要求1.一種多波長光信號(hào)的發(fā)射器件,其特征在于,該發(fā)射器件包括有一個(gè)偏振合束器、一個(gè)夾心光學(xué)元件以及多個(gè)激光器，所述的夾心光學(xué)元件由濾波片和位于濾波片兩側(cè)的兩個(gè)四分之一波片組成，每個(gè)所述的激光器均發(fā)出波長不同的激光光束；至少一個(gè)激光光束經(jīng)過所述偏振合束器的透射或反射后至所述的夾心光學(xué)元件，由四分之一波片透射和濾波片反射，經(jīng)反射后的激光光束再透射過所述的四分之一波片而使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度；至少一個(gè)激光光束分別透射過所述的夾心光學(xué)元件中的濾波片和兩個(gè)四分之一波片而使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，兩個(gè)偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的激光光束形成一道新光束入射至所述的偏振合束器；該新光束與入射至所述偏振合束器的激光光束組合成一道包含多個(gè)波長的激光光束耦合至同一光纖中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多波長光信號(hào)的發(fā)射器件，其特征在于，該發(fā)射器件中包括有三個(gè)激光器、一個(gè)偏振合束器、一個(gè)小角度濾波片和兩個(gè)四分之一波片組成的夾心光學(xué)兀件，三個(gè)激光器發(fā)出的波長為λ 1、λ 2和λ 3的三道激光光束的偏振方向相同,所述的小角度濾波片透射波長為λ 2的激光光束，反射波長為λ 3的激光光束，波長為λ I和波長為λ 3的兩道激光光束由所述偏振合束器橫向兩側(cè)相對(duì)入射,波長為λ 2激光光束由所述偏振合束器縱向一側(cè)入射，波長為λ 2的激光光束所在的偏振合束器縱向一側(cè)自內(nèi)向外依次放置有第一個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第二個(gè)四分之一波片以形成夾心光學(xué)元件；波長為λ 2的激光光束依次透過第二個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第一個(gè)四分之一波片而使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,波長為λ 3的激光光束經(jīng)偏振合束器中的偏振反射面反射后方向旋轉(zhuǎn)90度出射,經(jīng)第一個(gè)四分之一波片透射和小角度濾波片反射,反射后波長為λ 3的激光光束再透射過第一個(gè)四分之一波片而亦使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 3的激光光束和偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 2激光光束形成一道包含波長λ 2和λ 3的新光束入射至所述的偏振合束器，該新光束與入射至所述偏振合束器的波長為入I的激光光束組合成一道包含波長λ 1、λ 2和λ 3的激光光束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多波長光信號(hào)的發(fā)射器件，其特征在于，所述的電發(fā)射器件中包括有三個(gè)激光器、一個(gè)偏振合束器、一個(gè)小角度濾波片和兩個(gè)四分之一波片組成的夾心光學(xué)元件，三個(gè)激光器發(fā)出的波長分為λ 1、λ 2和λ 3的激光偏振方向相同，所述的小角度濾波片透射波長λ 3的激光光束，反射波長λ I的激光光束；波長為λ I和λ 3的兩道激光光束由所述偏振合束器的橫向兩側(cè)相對(duì)入射，波長為λ 2激光光束由所述偏振合束器的縱向一側(cè)入射；在偏振合束器的波長為λ 3的激光光束橫向入射一側(cè)自內(nèi)向外依次放置有第一個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第二個(gè)四分之一波片；入射至偏振合束器波長為λ I的激光光束經(jīng)透射后直向出射，經(jīng)第一個(gè)四分之一波片透射和小角度濾波片反射，反射后波長為λ I的激光光束再透射過第一個(gè)四分之一波片而使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度；波長為λ3的激光光束依次透過第二個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第一個(gè)四分之一波片而亦使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 3的激光光束和偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ I激光光束形成一道包含波長λ I和λ 3的新光束入射至所述的偏振合束器，該新光束與入射至所述偏振合束器的波長為λ 2激光光束組合成一道包含波長λ 1、λ 2和λ 3的激光光束耦合至同一光纖中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多波長光信號(hào)的發(fā)射器件,其特征在于,該發(fā)射器件中包括有四個(gè)激光器、一個(gè)偏振合束器、一個(gè)小角度濾波片和兩個(gè)四分之一波片，四個(gè)激光器分別發(fā)出的激光光束波長分別為λ 、λ2、λ3和λ 4且偏振方向相同，所述的小角度濾波片透射波長λ 2的激光光束，反射波長λ 3的激光光束；波長為λ I的激光光束和λ 4的激光光束通過一個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ I和λ 4的組合光束,波長為λ 2激光光束由所述偏振合束器縱向一側(cè)入射，波長為λ 2的激光光束所在的偏振合束器縱向一側(cè)自內(nèi)向外依次放置有第一個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第二個(gè)四分之一波片；波長為入2的激光光束依次穿過第二個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第一個(gè)四分之一波片而使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，波長為λ 3的激光光束經(jīng)偏振合束器反射后方向旋轉(zhuǎn)90度出射，經(jīng)第一個(gè)四分之一波片透射和小角度濾波片反射，反射后波長為λ 3的激光光束再透射過第一個(gè)四分之一波片而亦使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 3的激光光束和偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 2的激光光束形成一道包含波長λ 2和λ 3的新光束入射至所述的偏振合束器，該新光束與入射至所述偏振合束器的包含波長λ I和λ4的組合光束經(jīng)偏振合束器合成為一道包含波長λ 1、λ 2、λ 3和λ 4的激光光束I禹合至同一光纖中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多波長光信號(hào)的發(fā)射器件,其特征在于,該發(fā)射器件中包括有四個(gè)激光器、一個(gè)偏振合束器、一個(gè)小角度濾波片和兩個(gè)四分之一波片，四個(gè)激光器分別發(fā)出的激光光束波長分別為λ 1、λ 2、λ 3和λ 4且偏振方向相同，所述的小角度濾波片透射波長λ 3的激光光束，反射波長λ I和λ 4的激光光束；波長為λ I的激光光束和λ 4的激光光束通過一個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ I和λ 4的組合光束,波長為入2激光光束由所述偏振合束器縱向一側(cè)入射，波長為λ3的激光光束所在的偏振合束器橫向一側(cè)自內(nèi)向外依次放置有第一個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第二個(gè)四分之一波片；波長為λ 3的激光光束依次穿過第二個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第一個(gè)四分之一波片而使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,波長為λ I和λ 4的組合光束透過偏振合束器經(jīng)第一個(gè)四分之一波片透射和小角度濾波片反射，反射后波長為λ I和λ 4的組合光束再透射過第一個(gè)四分之一波片而亦使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 3的激光光束和偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ I和λ 4的組合光束形成一道包含波長λ 1，λ 3和λ 4的新光束入射至所述的偏振合束器，該新光束經(jīng)偏振合束器反射與經(jīng)所述偏振合束器透射的波長為入2的光束合成為一道包含波長λ 1、λ 2、λ 3和λ 4的激光光束耦合至同一光纖中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多波長光信號(hào)的發(fā)射器件，其特征在于，該發(fā)射器件包括有五個(gè)激光器、一個(gè)偏振合束器、一個(gè)小角度濾波片和兩個(gè)四分之一波片，五個(gè)激光器發(fā)出的激光光束波長分別是λ 、λ 2、λ 3、λ 4和λ 5，所述的小角度濾波片透射波長λ2和λ 5的激光光束，反射波長λ 3的激光光束，波長為λ I激光光束和λ 4激光光束通過一個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ I和λ 4的第一組合光束,該第一組合光束的偏振方向與波長為λ3橫向激光光束的偏振方向相同,波長為λ2激光光束和λ5激光光束通過另一個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ 2和λ 5的第二組合光束，該第二組合光束的偏振方向與波長為λ3橫向激光光束的偏振方向相同,波長為λ2的激光光束所在的在偏振合束器縱向一側(cè)自內(nèi)向外依次放置有第一個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第二個(gè)四分之一波片；包含波長為λ2和λ 5的第二組合光束依次穿過第二個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第一個(gè)四分之一波片而使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,波長為λ 3的激光光束經(jīng)偏振合束器反射后方向旋轉(zhuǎn)90度出射,經(jīng)第一個(gè)四分之一波片透射和小角度濾波片反射,反射后波長為λ 3的激光光束再透射過第一個(gè)四分之一波片而使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度， 偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的波長為λ 3的激光光束和偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的包含波長為λ 2和λ 5的第二組合光束形成一道包含波長λ 2、λ 3和λ 5的新光束入射至所述的偏振合束器，該新光束與入射至所述偏振合束器的包含波長λ I和λ 4的組合光束經(jīng)偏振合束器合成為一道包含波長λ 1、λ 2、λ 3、λ 4和λ 5的激光光束耦合至同一光纖中。
7.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的一種多波長光信號(hào)的發(fā)射器件，其特征在于，該發(fā)射器件包括有六個(gè)激光器、一個(gè)偏振合束器、一個(gè)小角度濾波片和兩個(gè)四分之一波片，六個(gè)激光器發(fā)出的激光光束波長分別是λ 1、λ 2、λ 3、λ 4、λ 5和λ 6，所述的小角度濾波片透射波長λ 2和λ 5的激光光束，反射波長λ 3和λ 6的激光光束；波長為λ I激光光束和λ 4激光光束通過一個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ I和λ 4的第一組合光束,波長為λ 2的激光光束和λ 5的激光光束通過另一個(gè)45度濾波 片形成包含波長為λ 2和λ 5的第二組合光束,波長為λ 3的激光光束和λ 6的激光光束通過第三個(gè)45度濾波片形成包含波長為λ 3和λ 6的第三組合光束，所述第一組合光束、第二組合光束和第三組合光束的偏振方向相同；波長為λ 2和λ5的激光光束所在的在偏振合束器縱向一側(cè)自內(nèi)向外依次放置有第一個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第二個(gè)四分之一波片；包含波長為λ 2和λ 5的第二組合光束依次穿過第二個(gè)四分之一波片、小角度濾波片和第一個(gè)四分之一波片而使偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，包含波長為λ 3和λ 6的第三組合光束經(jīng)偏振合束器反射后方向旋轉(zhuǎn)90度出射，經(jīng)第二個(gè)四分之一波片透射和小角度濾波片反射，反射后第三組合光束再透射過第一個(gè)四分之一波片而使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度,偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的第三組合光束和偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的第二組合光束形成一道包含波長λ 2、λ 3、λ 5和λ 6的新光束入射至所述的偏振合束器,該新光束與入射至所述偏振合束器的包含波長λ I和λ4的第一組合光束經(jīng)偏振合束器合成為一道包含波長λ 1、λ 2、λ 3、λ 4、λ 5和λ 6的激光光束I禹合至同一光纖中。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多波長光信號(hào)的發(fā)射器件，該發(fā)射器件包括有一個(gè)偏振合束器、至少一個(gè)濾波片和至少一個(gè)四分之一波片以及多個(gè)激光器，每個(gè)激光器均發(fā)出波長不同的激光光束；至少一個(gè)激光光束經(jīng)過偏振合束器的透射或反射后至四分之一波片和濾波片，由四分之一波片透射和濾波片反射，經(jīng)反射后的激光光束再透射過四分之一波片而使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度；至少一個(gè)激光光束分別透射過濾波片和四分之一波片而使其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度，兩個(gè)偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的激光光束形成一道新光束入射至偏振合束器；該新光束與入射至偏振合束器的其余激光光束組合成一道光束耦合至同一光纖中。本實(shí)用新型的發(fā)射器件可以提高激光器的放置的自由度和靈活性，以實(shí)現(xiàn)光學(xué)器件的低成本小型化封裝。
文檔編號(hào)G02B6/293GK202940814SQ20122020356
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者方祖捷, 趙強(qiáng), 趙浩 申請(qǐng)人:上海波匯通信科技有限公司