[实用新型]一种小型化光环形器

说明书

技术领域

本实用新型专利属于光纤通讯技术领域，具体涉及一种小型化光环形器。

背景技术

光环形器通常被用于光学通信系统以及光学测量系统，光环形器是一种多端口输入输出的非互易性光学器件，它的作用是使光信号只能沿规定的端口顺序传输，即当光信号从某指定的端口输入时，它只能从另一特定的端口输出，若未按此规定的端口顺序输出，则器件对光信号的损耗非常大，起到隔离光信号的作用。

由于光环形器的这种传输特性，使其成为双向通信中的重要器件，它可用于将同一根光纤中正向传输和反向传输的光信号分开，实现单纤双向通信的目的。

现有的光通信系统中，大量的以太网光模块运用相同的波长来收发光信号，由于小型化光环形器的缺失，为了配合这样的模块工作，人们必须用两根光纤来分别实现同一模块中光信号的接收和发射功能，这样造成了大量光纤资源的浪费。

中国专利CN102364364A提供了一个较为典型的光环形器。如图6所示，该光环形器包括发射端1、接收端3和公共端2三个端口，以及由第一偏振分光器41、第二偏振分光器42、第三偏振分光器43、反射镜5、半波片6、磁环7、磁旋光片8等组成的光路。偏振光束从光环形器的发射端经过第一偏振分光器、磁旋光片、22.5°半波片9、第二偏振分光器后由公共端接收；公共端入射的平行方向偏振光经第二偏振分光器、磁旋光片、22.5°半波片、第一偏振分光器、45°半波片、第三偏振分光器后由接收端接收，垂直方向偏振光经第二偏振分光器、反射镜、第三偏振分光器后由接收端接收。由于光环形器的这种传输特性，我们可以将之集成在光器件中将同一根光纤中正向传输和反向传输的光信号分开，实现单纤双向通信的目的。上述现有技术是具有典型代表性的光环形器方案，但这样的商用光环型器体积巨大，将其集成到同一小型光组件较为困难，阻碍了器件的市场应用。另外，现有的商用光环形器采用的光学组件较多，价格较高，也使其应用受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种小型化的光环形器，本实用新型的光环形器使用了较少的光学组件，体积小，可以集成到同一小型光组件，且成本也大为降低，从而解决现有光环形器采用的光学组件较多，体积大，不便于集成，且价格较高的问题。

为实现上述目的，本实用新型的一个实施例提供了一种小型化光环形器，包括端口T1、端口T2、端口T3(公共端、接收端、发射端)和光学组件，其中，光学组件包括第一偏振分光器、45度法拉第旋转片和第二偏振分光器；当光信号从端口T1(公共端)输入，经过光学组件由端口T2(接收端)输出时，构成第一光路，第一光路的光信号经过第一偏振分光器，被分离为偏振方向互相垂直的第一偏振分量和第二偏振分量，第一偏振分量首先经过45度法拉第旋转片，到达第二偏振分光器，被第二偏振分光器反射回来，并至少依次经过45度法拉第旋转片和第一偏振分光器，到达端口T2(接收端)；第二偏振分量被分离后，至少经过第一偏振分光器的一次反射到达端口T2(接收端)；当光信号从端口T3(发射端)输入，经过光学组件由端口T1(公共端)输出时，构成第二光路，第二光路的光信号依次经过第二偏振分光器、45度法拉第旋转片和第一偏振分光器，由端口T1(公共端)输出。

作为本实用新型一个较佳的实施例，光学组件还包括反射型偏振控制器，在第一光路中，光信号经过第一偏振分光器，被分离为偏振方向互相垂直的第一偏振分量和第二偏振分量，第一偏振分量进入45度法拉第旋转片，被第二偏振分光器反射回来，再次经过45度法拉第旋转片和第一偏振分光器，也由端口T2输出；第二偏振分量则进入反射型偏振控制器后被反射回来，再经过第一偏振分光器后从端口T2输出。。

在第一光路中，采用反射型偏振控制器的另一种替代方式是，光信号经过第一偏振分光器，被分离为偏振方向互相垂直的第一偏振分量和第二偏振分量，第一偏振分量进入45度法拉第旋转片，被第二偏振分光器反射回来，再次经过45度法拉第旋转片重新进入第一偏振分光器，被反射进入反射型偏振控制器后再被反射回来，再经过第一偏振分光器后也由端口T2输出；第二偏振分量则直接从端口T2输出。

作为本实用新型实施例的进一步改进，第一偏振分光器和第二偏振分光器是偏振分光片或偏振分光立方体。