[发明专利]一种光隔离器及光环行器

说明书

本发明公开了一种光隔离器及光环行器，通过将双光纤准直器、第一PBS棱镜、旋光机构、第二PBS棱镜和转角棱镜进行配对组合，形成具有紧密结构的隔离器，该隔离器可以将从输入端口输出的平行光线输入到输出端口，而输出端口输出到输入端口的光被抑制隔离，实现正向传输反向隔离的单边隔离器功能；另外，在隔离器的基础上，可以通过将双光纤准直器改为一字型三光纤准直器或其他具有N个端口的N光纤准直器并使N个端口所传输的光信号之间形成夹角且其交点位于第一PBS棱镜中的偏振分光膜上，从而可以实现3端口或N端口环行器功能。

技术领域

本发明涉及光通信系统的光无源器件领域，尤其是涉及一种光隔离器及光环行器。

背景技术

在光通信系统传输线路中，有很多断面会有不同程度的反射光沿光纤反向传输，引起光路系统间产生自耦合效应，引起激光器工作不稳定，而且这种反向光还会引起系统传输性能恶化，光放大器增益发生变化和产生自激励，并最终导致误码的产生。光隔离器只允许光单向传输，隔离抑制反向光的无源器件。

光环行器是利用光线在磁光晶体中传播的非互易特性，完成多端口输入输出的定向传播, 它的作用是使光信号只能沿规定的端口顺序传输。当光信号从指定的端口输入时, 在器件中只能沿规定的端口输出。由于光学环行器的这种顺序传输特性，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，可应用于光纤通信、光纤传感以及光纤测试系统之中，使系统结构简化，性能提高。

在光隔离器、环行器发展中，追求紧凑型、高隔离度、低成本的结构是近年来主要发展趋势。

发明内容

针对现有技术的情况，本发明的目的在于提供一种成本低廉、隔离度好，同时有兼顾结构紧凑的光隔离器及光环行器。

为了实现上述的技术目的，本发明采用的技术方案为：

一种光隔离器，其包括沿光路依序设置的双光纤准直器、第一PBS棱镜、旋光机构、第二PBS棱镜和转角棱镜；

所述的第一PBS棱镜和第二PBS棱镜中均设有将其入射面和出射面分隔为上下两部分的偏振分光膜，所述第一PBS棱镜和第二PBS棱镜的上端面和下端面还设有高反膜；

所述的双光纤准直器与第一PBS棱镜入射面的上部或下部相对；

所述双光纤准直器的具有一输入端和一输出端，输入端与输出端传输的光信号之间形成夹角且其交点位于第一PBS棱镜中的偏振分光膜上；

所述的转角棱镜用于接收第二PBS棱镜出射面上部或下部射出的光且将其在竖直方向转向后，射入第二PBS棱镜出射面的下部或上部。

进一步，所述的旋光机构包括设于第一PBS棱镜和第二PBS棱镜之间的法拉第旋转片和波片。

作为旋光机构的一种实施方式，优选的，所述的法拉第旋转片和波片沿第一PBS棱镜至第二PBS棱镜方向依序设置。

作为旋光机构的另一种实施方式，优选的，所述的波片和法拉第旋转片沿第一PBS棱镜至第二PBS棱镜方向依序设置。

进一步，所述第一PBS棱镜和第二PBS棱镜的入射面朝向相同。

一种光环行器，将上述光隔离器中的双光纤准直器替换为N光纤准直器，其中，N≥3，所述N光纤准直器的N个端口所传输的光信号之间形成夹角且其交点位于第一PBS棱镜中的偏振分光膜上，所述的N光纤准直器至少包括一输出光纤。