[发明专利]多通道激光器合波光学组件及装置

说明书

技术领域

本发明属于光学领域，具体涉及多通道激光器合波光学组件及装置，该发明可用于光通讯和光显示领域。

背景技术

将多通道激光器出光汇合成一路光信号进行传输的合波器，可以增加单路光纤的传输容量，满足高速高容量光传输激光器的设计要求。

当前，上述合波器可实现的技术方案包括：

1、基于薄膜滤光片方案的合波器，如图2所示。缺点是：与波长相关，成本较高，体积大，光路不等。

2、基于阵列波导光栅（AWG）方案或平面波导（PLC）的合波器，如图3所示。其缺点是：加工工艺复杂，与波长相关，成本高，光学指标较差。

3、如专利文件（申请号CN103261935）所述方案，其缺点在于：每次合波后都会产生光信号能量损耗，最终每路光信号的能量损耗均在3dB以上。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供易大批量生产、成本低的多通道激光器合波光学组件及装置。

本发明的技术方案是提供一种多通道激光器合波光学组件，其包括产生至少三个产生光信号的激光器，所述激光器产生的光信号均为偏振光，其特征在于：还包括至少一个将所述激光器产生的光信号合成为两路光信号的第一偏振光合束器组件及将所述第一偏振光合束器组件合成的两路光信号合成为一路光信号的第二偏振光合束器组件，所述第一偏振光合束器组件和第二偏振光合束器组件之间设置有将所述第一偏振光合束器组件合成的两路光信号分别转换成圆偏振光的四分之一波片或四分之一的奇数倍波片。

优选的，所述第一偏振光合束器组件合成的两路光信号分别为第一合成光和第二合成光，所述第一合成光和第二合成光均包括一个或多个所述激光器产生的光信号，所述第二偏振光合束器组件包括一个第二PBS膜；所述第二偏振光合束器组件被配置成将所述第一合成光在所述第二PBS膜上的反射光与所述第二合成光在所述第二PBS膜上的透射光组合成包括全部所述激光器产生的光信号的第三合成光。

优选的，其包括三个所述激光器：产生第一光信号的第一激光器、产生第二光信号的第二激光器和产生第三光信号的第三激光器；所述第一激光器与第一偏振光合束器组件之间、所述第二激光器与第一偏振光合束器组件之间均设置一将所述第一光信号和第二光信号的偏振态旋转90度的半波片。

优选的，还包括产生第四光信号的第四激光器。

优选的，所述第一偏振光合束器组件包括一个第一PBS膜和一个将所述第一光信号和第二光信号向所述第一PBS膜反射的第一反射面；所述第一PBS膜被配置成将所述第一光信号和第二光信号反射并将所述第三光信号和第四光信号透射，并将被所述第一PBS膜反射的第一光信号和被所述第一PBS膜透射的第三光信号组合成所述第一合成光，以及将被所述第一PBS膜反射的第二光信号和被所述第一PBS膜透射的第四光信号组合成所述第二合成光；所述第一反射面为全反射面或偏振反射面。

优选的，所述第一激光器、第二激光器、第三激光器和第四激光器与所述第一偏振光合束器组件之间均设置一准直透镜；还包括一接收所述第三合成光并向光纤传送的聚焦透镜。

优选的，所述第二偏振光合束器组件和所述聚焦透镜之间设置一隔离器或所述第一偏振光合束器组件和所述第二偏振光合束器组件之间设置至少一个隔离器；所述第一光信号、第二光信号、第三光信号和第四光信号分别具有不同的波长。

优选的，所述第二偏振光合束器组件被配置成将所述第一合成光在所述第二PBS膜上的透射光与所述第二合成光在所述第二PBS膜上的反射光组合成包括所述第一光信号、第二光信号、第三光信号和第四光信号的第四合成光。

优选的，所述第二偏振光合束器组件包括一个将所述第一合成光反射的第二反射面；所述第二反射面为全反射面或偏振反射面。

本发明还提供一种多通道激光器合波光学装置，其包括2N个所述的多通道激光器合波光学组件，其中N为自然数，其特征在于：其还包括将全部所述多通道激光器合波光学组件产生的第三合成光组合成一束光的偏振光合束器组。

本发明提出了一种新型的合波器。该合波器用于将多通道激光器出光汇合成一路光信号进行传输。它利用了激光器光源的偏振特性，通过光学偏振元件改变光束的偏振态，使之成为圆偏振光，再利用PBC（偏振光合束器）将来自不同激光器的光汇聚成一束光，进而增加了单路光纤的传输容量，可作为高速高容量光传输激光器设计的优选方案。

附图说明

图1A：本发明的多通道激光器合波光学组件的第一实施例的结构示意图；