[发明专利]多级光隔离器

权利要求书

1.一种多级多端口光隔离器，包括：

多个沿同一直线排列的输入端口和输出端口；

第一隔离级和第二隔离级，其中所述第一隔离级通过第一半波片和配置在所述多级 多端口光隔离器一端邻近于所述第一半波片的Porro棱镜耦合到第二隔离级，所述第一 隔离级和所述第二隔离级每个具有：

a)将所经由其传输的光束以偏振相关方式分离成子光束的装置，

b)以偏振相关方式旋转经由其传输的光的非互易旋转装置，以及

c)组合已被分离成子光束的光的装置，

其中，从所述第一隔离级接收的经过所述Porro棱镜的光通过所述第一半波片 被定向到所述第二隔离级；

其中，所述多级多端口光隔离器的元件被配置成将经过所述多级多端口光隔离 器的光从所述多个输入端口定向到所述多个输出端口；

其中所述第一半波片被定向，以将经由其传输的第一子光束和第二子光束的偏 振状态互换，其中所述第一子光束和所述第二子光束来源于同一光束，所述同一光 束发射进入所述多个输入端口或所述多个输出端口中的任意一个；和

其中，每一隔离级中的所述非互易旋转装置具有第二半波片和法拉第转子。

2.根据权利要求1所述的多级多端口光隔离器，其中，所述第一隔离级的所述分离 光的装置和所述第二隔离级的所述组合光的装置是同一个双折射晶体，并且其中所述第 二隔离级的所述分离光的装置和所述第一隔离级的所述组合光的装置是同一个双折射 晶体，因此，所述多级多端口光隔离器只有两个双折射晶体。

3.根据权利要求1所述的多级多端口光隔离器，其中，所述Porro棱镜为直角棱镜。

4.一种多端口折叠光隔离器，包括沿同一直线设置的多个输入端口和多个输出端 口，所述光隔离器具有第一隔离级，第二隔离级，直角棱镜和半波片，其中，所述第一 隔离级和所述第二隔离级通过所述直角棱镜相互光学耦合，并且通过放置在邻近于光束 分离/组合器和所述直角棱镜的所述半波片以接收从所述输入端口到所述输出端口方向 上来自所述光束分离/组合器的组合光束，所述半波片用作互换在从所述输出端口到所述 输入端口方向上通过的子光束的偏振状态以使所述子光束传播到输入端口时在空间上 的分离增加。

5.一种非互易反射型多级隔离器，包括：

多个输入端口；多个输出端口；

第一偏振光束分离/组合元件，用来接收来自所述输入端口的准直光并将所述光分离 成两个具有正交偏振的准直光子光束；

第一非互易元件，具有第一半波片和第一法拉第转子，用来接收从所述输入端口到 所述输出端口的正向准直光，并接收从所述输出端口到所述输入端口的反向光，并旋转 所述正向传输光和所述反向传输光的偏振使得所述第一非互易元件对所述正向传输光 和所述反向传输光的偏振旋转相差90度；

第二偏振光束分离/组合光学元件，用来接收具有正交偏振的两准直光子光束并将它 们组合成单一光束；

第二半波片，用来将准直光光束的偏振成分转换成其正交偏振成分；

Porro棱镜，所述Porro棱镜被配置成邻近于所述第二半波片，用来接收来自所述输 入端口的准直光并将所述准直光反射到输出端口；

第三偏振光束分离/组合元件，用来接收准直光并将所述光分离成两个具有正交偏振 的准直光子光束；

第二非互易元件，具有第三半波片和第二法拉第转子，用来接收从所述输入端口到 所述输出端口的正向准直光，并接收从所述输出端口到所述输入端口的反向光，并旋转 所述正向传输光和所述反向传输光的偏振，使得所述第二非互易元件对所述正向传输光 和所述反向传输光的偏振旋转相差90度；

第四偏振光束分离/组合光学元件，用来接收两个具有正交偏振的准直光子光束，并 将它们组合成单一光束且耦合所述组合光到一个输出端口，并且其中：

所述多个输入端口和所述多个输出端口在公共平面上形成线性阵列；并且其中所述 第二半波片被配置在所述第二偏振光束分离/组合元件和所述第三偏振光束分离/组合元 件之间的光路上。