專利名稱：一種具有高偏振分光性能的光混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光混合裝置，特別是涉及一種偏振分光性能明顯改善，提高解調(diào)能力的光混合裝置。
背景技術(shù)：
光解調(diào)器(光混合器)是光纖通信系統(tǒng)的一類重要光學(xué)器件，用于解調(diào)光信號(hào)并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而得知入射光的幅度以及相位。由于光解調(diào)器的輸出信號(hào)分散，占用光路體積較大，且可靠性低，隨著光纖網(wǎng)絡(luò)不斷復(fù)雜化及成本要求，人們迫切需要可以模塊化集成、易擴(kuò)展、成本低且可靠性高的光混合裝置，光學(xué)混合器(Optical Hybrid)采用相干光學(xué)探測(cè)技術(shù)，是光通信系統(tǒng)的一類重要光學(xué)器件。自由空間光學(xué)是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)，具有插損小、溫度穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在Wavelength Locker、Interleaver、DPSK等光學(xué)器件得到了廣泛應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)混合器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出信號(hào)端口分布凌亂。其中，偏振分光性能是光學(xué)混合器的一個(gè)重要指標(biāo)，直接決定信號(hào)解調(diào)能力，因而提高光混合裝置的偏振分光性能是有必要的。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種偏振分光性能明顯改善，提高解調(diào)能力的光混合裝置。為了實(shí)現(xiàn)其目的，本實(shí)用新型提供一種具有高偏振分光性能的光混合器，包括分光組件以及合光器件，所述分光組件由一偏振斜方棱鏡和設(shè)置在其另一邊的一非偏振斜方棱鏡所組成，其特征在于所述偏振斜方棱鏡與合光器之間包括至少兩偏振器，其中，信號(hào)光S和參考光L光通過(guò)分光組件分成SX、Sy、LX、Ly，每束光按橫向X/Y軸分為1、Q兩路，分成Sx1、Sxq、Lx1、Lxq、Sy1、Syq、Ly1、Lyq八束光信號(hào)，同一偏振態(tài)光束分別借由第一、二偏振器統(tǒng)一其偏振態(tài)后、通過(guò)合光器件合成光XI (Sx+Lx)、光束XQ(Sx+jLx)、光束 (Sy+Ly)、光束YQ(Sy+jLy)借由端口輸出。其中，優(yōu)選方案為所述第一偏振器與第二偏振器的偏振態(tài)相互垂直。本實(shí)用新型通過(guò)在分光組件與合光器件之間設(shè)置有兩偏振器而明顯改善光混合器的偏振分光性能，提高其解調(diào)能力。

圖1為本實(shí)用新型一種具有高偏振分光性能的光混合器第一實(shí)施例的正視結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖1A為本實(shí)用新型一種具有高偏振分光性能的光混合器第一實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2為本實(shí)用新型一種具有高偏振分光性能的光混合器第二實(shí)施例的正視結(jié)構(gòu)原理示意圖。[0012]圖2A為本實(shí)用新型一種具有高偏振分光性能的光混合器第二實(shí)施例的左視結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1、圖1A所示，為本實(shí)用新型一種具有高偏振分光性能的光混合器，所述光混合器包括分光組件11、合光器件12以及設(shè)置在上述兩個(gè)器件中間的第一偏振器131以及第二偏振器132,為了調(diào)節(jié)光信號(hào)的相位,在分光組件11、合光器件12之間,第一偏振器131、第二偏振器132之前設(shè)置有至少兩個(gè)相位調(diào)節(jié)塊14，相位調(diào)節(jié)塊14用來(lái)調(diào)整光信號(hào)的相位，使光信號(hào)的相位與所需要的值相匹配，所述分光組件11由一偏振斜方棱鏡111和設(shè)置在其另一邊的一非偏振斜方棱鏡112所組成,所述偏振斜方棱鏡111和非偏振斜方棱鏡112通過(guò)光膠方式固定連接，所述非偏振斜方棱鏡由上下兩片斜方棱鏡組成，此兩片斜方棱鏡的斜面角度基本一致，為了使光路更加緊湊，還包括全反棱鏡113，所述全反棱鏡113設(shè)置在所述偏振斜方棱鏡111和非偏振斜方棱鏡112之間,經(jīng)所述偏振斜方棱鏡111分光后,光路S、L按照縱向X/Y軸分別分成Sx、Sy和Lx、Ly兩個(gè)線偏振光，再經(jīng)全反棱鏡113水平導(dǎo)向到所述非偏振斜方棱鏡。其所述合光器件12是一非偏振合光棱鏡。本實(shí)施例的光路原理為信號(hào)光S和參考光L光通過(guò)偏振斜方棱鏡111分光后，光路S、L按照縱向X/Y軸分別分成Sx、Sy和Lx、Ly兩個(gè)線偏振光，接著再通過(guò)所述非偏振斜方棱鏡112將Sx、Sy、Lx、Ly四束光再次分光，每束光按橫向X/Y軸分為1、Q兩路，分成Sxi> Sxq、Lxi> Lxq、Sy1、Syq、Ly1、Lyq八束光信號(hào),在所述空間隙內(nèi)的第一偏振器131位于Sx1、Sxq、Lx1、Lxq的光路上,使光束Sx1、Sxq、Lx1、Lxq具有同一偏振態(tài),光束Sy1、Syq、Lyi> Lyq的光路上設(shè)有第二偏振器132，使光束Sy1、Syq、Ly1、Lyq具有同一偏振態(tài)，上述光束再分別借由合光器件12合成光束XI (Sx+Lx)、光束XQ(Sx+jLx)、光束 (Sy+Ly)、光束YQ(Sy+jLy)借由端口輸出，S+L與S+jL的相位差90度通過(guò)所述空間隙內(nèi)設(shè)置的相位調(diào)節(jié)塊14調(diào)節(jié)，再經(jīng)設(shè)置在光路上的透鏡(未示出)聚焦輸出。本實(shí)施例中，由于通過(guò)第一偏振器131將光束Sx1、Sxq、Lx1、Lxq輸出為平行偏振態(tài)光束，以及第二偏振器132將光束Sy1、Syq、Ly1、Lyq輸出為垂直偏振態(tài)光束，這樣，在合光器12合光前,使兩組偏振光束的偏振方向彼此互相垂直,確保偏振光束干涉前的偏振方向的一致性，從而提高該光混合器的偏振分光性能，提高其解調(diào)能力。作為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，如圖2、圖2A所示，與上一實(shí)施例相比，該實(shí)施例的第一偏振器231和第二偏振器232可以置于偏振斜方棱鏡211和非偏振斜方棱鏡212之間，經(jīng)所述偏振斜方棱鏡211分光后，光路S、L按照X/Y軸分別分成Sx、Sy和Lx、Ly兩個(gè)線偏振光，光束Sx、Lx借由第一偏振器231統(tǒng)一其偏振態(tài)；光束Sy、Ly借由第二偏振器232統(tǒng)一其偏振態(tài)，即如果通過(guò)偏振斜方棱鏡211按照X/Y軸分成S偏振態(tài)光束Sx、Lx以及P偏振態(tài)光束Sy、Ly ;則第一偏振器231為具有S偏振態(tài)的偏振器,確保出射的光束Sx、Lx只有S偏振態(tài)的光束，同理，第二偏振器232為具有P偏振態(tài)的偏振器，確保出射的光束Sy、Ly只有P偏振態(tài)的光束。本實(shí)施例的光路原理為信號(hào)光S和參考光L光通過(guò)偏振斜方棱鏡211分光后,光路S、L按照縱向X/Y軸分別分成Sx、Sy和Lx、Ly兩個(gè)線偏振光，光束Sx、Lx借由第一偏振器231統(tǒng)一其偏振態(tài)；光束Sy、Ly借由第二偏振器232統(tǒng)一其偏振態(tài)后，接著再通過(guò)所述非偏振斜方棱鏡212將Sx、Sy、Lx、Ly四束光再次分光，每束光按橫向X/Y軸分為1、Q兩路，分成Sx1、Sxq、Lx1、Lxq、Sy1、Syq、Ly1、Lyq八束光信號(hào),上述光束再分別借由合光器件22合成光束XI (Sx+Lx)、光束XQ (Sx+jLx)、光束 (Sy+Ly)、光束YQ (Sy+jLy)借由端口輸出，S+L與S+jL的相位差90度通過(guò)所述空間隙內(nèi)設(shè)置的相位調(diào)節(jié)塊24調(diào)節(jié)，再經(jīng)設(shè)置在光路上的透鏡(未示出)聚焦輸出。本實(shí)施例中，由于通過(guò)第一偏振器231確保光束Sx、Lx輸出為S偏振態(tài)光束，以及第二偏振器232將光束Sy、Ly輸出為P偏振態(tài)光束,這樣,在合光器22合光前,使兩組偏振光束的偏振方向彼此互相垂直，確保偏振光束干涉前的偏振方向的一致性，從而提高該光混合器的偏振分光性能，提高其解調(diào)能力。本實(shí)用新型利用偏振器確保偏振光束干涉前的偏振方向的一致性，從而提高該光混合器的偏振分光性能，提高其解調(diào)能力。
權(quán)利要求1.ー種具有高偏振分光性能的光混合器，包括分光組件以及合光器件，其中，所述分光組件由一偏振斜方棱鏡和設(shè)置在其另ー邊的一非偏振斜方棱鏡所組成，其特征在干所述偏振斜方棱鏡與合光器之間包括至少ー第一偏振器及一第二偏振器，其中，信號(hào)光S和參考光L光通過(guò)分光組件分成Sx、Sy、Lx、Ly,每束光按橫向X/Y軸分為1、Q兩路，分成Sx1、Sxq、Lx1、Lxq、Sy1、Syq、Ly1、Lyq八束光信號(hào)，同一偏振態(tài)光束分別借由偏振器統(tǒng)ー其偏振態(tài)后、通過(guò)合光器件合成光XI (Sx+Lx)、光束XQ (Sx+jLx)、光束H (Sy+Ly)、光束YQ (Sy+jLy)借由端ロ輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高偏振分光性能的光混合器，其特征在于，所述偏振器置于偏振斜方棱鏡與非偏振斜方棱鏡之間，光束Sx、Lx借由第一偏振器統(tǒng)ー其偏振態(tài)；光束Sy、Ly借由第二偏振器統(tǒng)ー其偏振態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高偏振分光性能的光混合器，其特征在于，所述偏振器置于分光組件與合光器之間，第一偏振器位于Sx1、Sxq、Lxi > Lxq的光路上，使光束Sx1、Sxq、Lx1、Lxq具有同一偏振態(tài),第二偏振器置于光束Sy1、Syq、Ly1、Lyq的光路上,使光束Sy1、Syq、Lyi> Lyq具有同一偏振態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高偏振分光性能的光混合器，其特征在于，所述第一偏振器與第二偏振器的偏振態(tài)相互垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高偏振分光性能的光混合器，其特征在于，所述非偏振斜方棱鏡由上下兩片斜方棱鏡組成，兩片斜方棱鏡的斜面角度保持一致，經(jīng)偏振斜方棱鏡分光后的Sx、Sy、Lx、Ly按橫向X/Y軸分為1、Q兩路,分成Sx1、Sxq、Lx1、Lxq、Sy1、Syq、Ly1、Lyq八束光信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高偏振分光性能的光混合器，其特征在干，還可以包括一全反棱鏡，所述全反棱鏡設(shè)置在所述偏振斜方棱鏡和非偏振斜方棱鏡之間，經(jīng)所述偏振斜方棱鏡分光后，光路S、L按照縱向X/Y軸分別分成Sx、Sy和Lx、Ly兩個(gè)線偏振光，再經(jīng)全反棱鏡水平導(dǎo)向到所述非偏振斜方棱鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高偏振分光性能的光混合器，其特征在于，所述合光器件是ー非偏振合光棱鏡。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有高偏振分光性能的光混合器，包括分光組件以及合光器件，其中，所述分光組件由一偏振斜方棱鏡和設(shè)置在其另一邊的一非偏振斜方棱鏡所組成，其特征在于所述偏振斜方棱鏡與合光器之間包括至少兩偏振器，其中，信號(hào)光S和參考光L光通過(guò)分光組件分成Sx、Sy、Lx、Ly，每束光按橫向X/Y軸分為I、Q兩路，分成Sxi、Sxq、Lxi、Lxq、Syi、Syq、Lyi、Lyq八束光信號(hào)，同一偏振態(tài)光束分別借由偏振器統(tǒng)一其偏振態(tài)后、通過(guò)合光器件合成光XI(Sx+Lx)、光束XQ(Sx+jLx)、光束YI(Sy+Ly)、光束YQ(Sy+jLy)借由端口輸出。本實(shí)用新型利用偏振器確保偏振光束干涉前的偏振方向的一致性，從而提高該光混合器的偏振分光性能，提高其解調(diào)能力。
文檔編號(hào)G02B6/27GK202870341SQ20122046368
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者陳林永, 任曉輝, 劉國(guó)林, 陳蓉, 曾昭鋒 申請(qǐng)人:昂納信息技術(shù)(深圳)有限公司