[发明专利]光发射器和发射光信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光和/或自由空间隔离器领域，和包含所述隔离器的光和光电器件。

技术背景

光发射器是光和光电网络中通过光信号传输介质发送光信号的器件。光收发器通常都包括光接收器和光发射器。目前，多通道光收发器已经能够通过信号传输介质传递多重信号。

多重波分复用（WDM）已用于数据速率40 Gbps（比如，基于40G的LR4和ER4）和100 Gbps（比如，基于100G的LR4和ER4）的光学接口。IEEE 802.3ba-2010标准为这些接口定义了在单纤上复用的四WDM通道。基于40G的LR4/ER4接口定义了中心波长1271，1291，1311和1331 nm的CWDM网格。基于100G的LR4/ER4接口定义了中心波长1295.56，1300.05，1304.58和1309.14 nm的LAN-WDM通道。

而且，自由空间隔离器（FSI）是保护激光器不受反射光破坏的重要元件。自由空间隔离器可消除反射光的影响或将其降到最小，使在一个方向上发射的光最优化。反射光纤还会干涉激光器发出的光。因此，在发射器和收发器内消除反射光的影响是有必要的。

本“技术背景”部分仅用于提供背景信息。“技术背景”的陈述并不意味着本“技术背景”部分的主旨向本发明许可了现有技术，并且本“技术背景”的任何部分，包括本技术背景”本身，都不能用于向本发明许可现有技术。

发明内容

本发明的实施例涉及光或自由空间隔离器，光或光电发射器（比如，用于发送准直或偏振光或光信号），多通道光或光电发射器，及在此类光或光电发射器（比如，光信号发射器或收发器，比如光线网络收发器）中发送（偏振）光信号的方法。本发明提供了一种隔离器，可相对于发射光的偏振方向有益地改变反射光的偏振方向，从而消除发射光和反射光之间的干涉，并使激光器不受反射光的破坏。因此，发射光就可以保持它的强度，且反射和发射光之间的任何干涉都会较小。

一方面，本发明包括第一偏振镜，法拉第旋转器，位于第一偏振镜到法拉第旋转器光路上，与法拉第旋转器与第一偏振镜相对一边上的第二偏振镜，和光路上的半波片，具有固定或者预定定向角ε。所述第一偏振镜用于以第一偏振角α使光偏振并以第二偏振角β阻挡光。所述法拉第旋转器用于将由第一偏振镜偏振后的光旋转δ度，其中δ为预定数字。所述第二偏振镜用于以第三偏振角γ使光偏振。角α，δ和ε的值可使光以第一方向通过光隔离器，并阻挡反射光沿与第一方向相反的第二方向通过光隔离器。

在不同实施例中，第二偏振角β垂直于第一偏振角α。比如，以第一方向通过或从光隔离器出射的光偏振角垂直于第一偏振角α。在这样的实施例中，δ + [2 * (ε – [α + δ]) 大概等于(2n + 1) * 90°，且n为整数。在理想状态下，δ约等于± (β – α)/2，且ε大概等于[(β – α) – δ]/4。或者，以第一方向通过光隔离器的光具有与偏振角α平行的（比如，相同或180度差异）偏振角。在这样的实施例中，δ + [2 * (ε – [α + δ])约等于q * 180°，且q为整数。

另一方面，本发明涉及光或光电发射器，包括位于光板上的光发射体，光路中的一个或多个透镜，光路中的本光或自由空间隔离器，和光学介质，用于接收由所述光或自由空间隔离器偏振的光束或信号。所述光或自由空间隔离器处在光发射体所发出光的光路中，并提供具有预定偏振角的偏振光束或信号。

本发明的实施例包括光学子器件，包括第一光学元件，用于汇聚或反射来自光发射体的光，第二光学元件，用于反射或过滤来自光发射体的光，和/或结构支撑，用于放置，固定或安装所述第一光学元件，光/自由空间隔离器，和第二光学元件。在某些实施例中，第一光学元件可包括第一透镜，而发射器则包括第二透镜。在此类实施例中，所述第一透镜与光发射体相邻，而所述第二透镜与光学介质相邻。在令一些实施例中，所述光学介质包括光纤。所述光纤可由发射器外壳中的耦合器或连接器收纳并固定。

在本发射器中，光可由所述第二透镜和/或光学介质反射。所述光或自由空间隔离器用于将光从光发射体传递到光学介质，并阻挡光学介质和/或第二透镜反射的光。反射光（比如，在第二或反方向传递的光）还会被法拉第旋转器旋转，并随后通过第一偏振镜有效过滤。