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
技術領域：
本實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，提高解調能力的光混合裝置。
背景技術：
光解調器(光混合器)是光纖通信系統的一類重要光學器件，用于解調光信號并將光信號轉化為電信號，從而得知入射光的幅度以及相位。由于光解調器的輸出信號分散，占用光路體積較大，且可靠性低，隨著光纖網絡不斷復雜化及成本要求，人們迫切需要可以模塊化集成、易擴展、成本低且可靠性高的光混合裝置，光學混合器(Optical Hybrid)采用相干光學探測技術，是光通信系統的一類重要光學器件。自由空間光學是一項比較成熟的技術，具有插損小、溫度穩定性好等優點，在Wavelength Locker、Interleaver、DPSK等光學器件得到了廣泛應用，現有技術的光學混合器結構復雜，輸出信號端口分布凌亂。其中，偏振分光性能是光學混合器的一個重要指標，直接決定信號解調能力，因而提高光混合裝置的偏振分光性能是有必要的。
發明內容本實用新型提供一種偏振分光性能明顯改善，提高解調能力的光混合裝置。為了實現其目的，本實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，信號光S和參考光L光通過分光組件分成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，同一偏振態光束分別借由第一、二偏振器統一其偏振態后、通過合光器件合成光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，優選方案為所述第一偏振器與第二偏振器的偏振態相互垂直。本實用新型通過在分光組件與合光器件之間設置有兩偏振器而明顯改善光混合器的偏振分光性能，提高其解調能力。
圖1為本實用新型一種具有高偏振分光性能的光混合器第一實施例的正視結構原理示意圖。圖1A為本實用新型一種具有高偏振分光性能的光混合器第一實施例的俯視結構原理示意圖。圖2為本實用新型一種具有高偏振分光性能的光混合器第二實施例的正視結構原理示意圖。[0012]圖2A為本實用新型一種具有高偏振分光性能的光混合器第二實施例的左視結構原理示意圖。
具體實施方式
下為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。如圖1、圖1A所示，為本實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以及設置在上述兩個器件中間的第一偏振器131以及第二偏振器132,為了調節光信號的相位,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之前設置有至少兩個相位調節塊14，相位調節塊14用來調整光信號的相位，使光信號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設置在所述偏振斜方棱鏡111和非偏振斜方棱鏡112之間,經所述偏振斜方棱鏡111分光后,光路S、L按照縱向X/Y軸分別分成Sx、Sy和Lx、Ly兩個線偏振光，再經全反棱鏡113水平導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。本實施例的光路原理為信號光S和參考光L光通過偏振斜方棱鏡111分光后，光路S、L按照縱向X/Y軸分別分成Sx、Sy和Lx、Ly兩個線偏振光，接著再通過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,在所述空間隙內的第一偏振器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,光束Sy1、Syq、Lyi> Lyq的光路上設有第二偏振器132，使光束Sy1、Syq、Ly1、Lyq具有同一偏振態，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度通過所述空間隙內設置的相位調節塊14調節，再經設置在光路上的透鏡(未示出)聚焦輸出。本實施例中，由于通過第一偏振器131將光束Sx1、Sxq、Lx1、Lxq輸出為平行偏振態光束，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，提高其解調能力。作為本實用新型的另一實施例，如圖2、圖2A所示，與上一實施例相比，該實施例的第一偏振器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兩個線偏振光，光束Sx、Lx借由第一偏振器231統一其偏振態；光束Sy、Ly借由第二偏振器232統一其偏振態，即如果通過偏振斜方棱鏡211按照X/Y軸分成S偏振態光束Sx、Lx以及P偏振態光束Sy、Ly ;則第一偏振器231為具有S偏振態的偏振器,確保出射的光束Sx、Lx只有S偏振態的光束，同理，第二偏振器232為具有P偏振態的偏振器，確保出射的光束Sy、Ly只有P偏振態的光束。本實施例的光路原理為信號光S和參考光L光通過偏振斜方棱鏡211分光后,光路S、L按照縱向X/Y軸分別分成Sx、Sy和Lx、Ly兩個線偏振光，光束Sx、Lx借由第一偏振器231統一其偏振態；光束Sy、Ly借由第二偏振器232統一其偏振態后，接著再通過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,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度通過所述空間隙內設置的相位調節塊24調節，再經設置在光路上的透鏡(未示出)聚焦輸出。本實施例中，由于通過第一偏振器231確保光束Sx、Lx輸出為S偏振態光束，以及第二偏振器232將光束Sy、Ly輸出為P偏振態光束,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，提高其解調能力。本實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，提高其解調能力。
權利要求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，信號光S和參考光L光通過分光組件分成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，同一偏振態光束分別借由偏振器統ー其偏振態后、通過合光器件合成光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.根據權利要求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借由第一偏振器統ー其偏振態；光束Sy、Ly借由第二偏振器統ー其偏振態。
3.根據權利要求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,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。
4.根據權利要求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相互垂直。
5.根據權利要求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。
6.根據權利要求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，所述全反棱鏡設置在所述偏振斜方棱鏡和非偏振斜方棱鏡之間，經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兩個線偏振光，再經全反棱鏡水平導向到所述非偏振斜方棱鏡。
7.根據權利要求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。
專利摘要本實用新型公開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，信號光S和參考光L光通過分光組件分成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，同一偏振態光束分別借由偏振器統一其偏振態后、通過合光器件合成光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，提高其解調能力。
文檔編號G02B6/27GK202870341SQ20122046368
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者陳林永, 任曉輝, 劉國林, 陳蓉, 曾昭鋒 申請人:昂納信息技術(深圳)有限公司