[发明专利]一种8通道偏振合波器

说明书

一种8通道偏振合波器，用于将8路平行入射的单通道光信号合为一路输出，包括：第一合波组件，包括第一反射单元、滤波单元组；第二合波组件，包含第一偏振调整单元、第二反射单元、第一偏振合波单元；第三合波组件，包含第二偏振调整单元、第三反射单元、第二偏振合波单元；第四合波组件，包含第四反射单元、第三偏振合波单元。不仅解决了现有技术中的4个波长光束合波的光路稳定问题，实现了光路光程短便于稳定光路，尺寸小便于构成小尺寸的器件与模块，而且适用于8通道/波长，可应用于200G/400G高速光收发模块。

技术领域

本发明涉及光通信技术，尤其涉及高速光收发模块，具体与一种用于200G/400G高速光收发模块的8通道偏振合波器有关。

背景技术

随着互联网数据业务的爆炸式增长，云计算、高性能计算机、数据中心，自动驾驶等应用的不断涌现，光纤通信对通信带宽的要求越来越高，从兆比特速率到千兆到10G，延伸到40G/100G ,以及今后的200G/400G需求。

由于电传输的速率瓶颈，对于传输速率要求在100G/200Gbps速率的光纤通信模块，为了保障数据能够长距离高速传输，大量采用波分复用/解复用技术，即将4路不同波长的光信号复用于单模光纤中进行传输，具体地说，光发射模块将4路不同波长的光信号复用通过单模光纤传输到光接收模块，光接收模块再解复用出这4个波长。这样，每个波长通道的信号速率只需达到25G/50Gbps，即可满足100G/200Gbps的信号传输速率要求。

薄膜滤波片（TFF）技术是目前被普遍采用的实现这种4个波长光信号复用/ 解复用的技术方案之一。如图1所示，目前现有技术的一种解决方案，通常包括在一侧面指定位置镀有增透膜101（AR 膜）和高反膜102（HR 膜）的斜方棱镜100，而在斜方棱镜100 的另一个侧面贴装4个TFF 膜片103，4个波长光束从不同位置通过对应的TFF 膜片103 进入到斜方棱镜100 中，4个波长光束经过4个TFF 膜片103 进入到斜方棱镜100后，最终，合波形成一条光束输出。

但是，在这种解决方案中，4个波长光束在传输过程中的反射次数均不相同（最多需要反射六次），使得各个波长光束的光学路径不同，而受激光器芯片、准直透镜以及膜片的位置角度影响（如因热膨胀而发生偏移），光束反射次数过多会造成光束偏移量过大，造成光束不稳定，导致波分复用器的可靠性较低。而且最重要的，对于更多波长例如8个波长的复用，采用这种方式已经无法控制光路，且纵向尺寸太大，也无法满足光通信模块的封装要求。

CN104460009A公开了一种合波器，提出另一种4个波长的合并方法。其基本的原理是，先通过薄膜滤波片进行长透低反（长波透射短波反射）或低透长反（短波透射长波反射）或者带通TFF进行合波，然后半波片进行偏振转换，再进行合波，合波后的光具有了两种偏振。最后的合波是两个相互垂直的偏振光，分别对准偏振合波PBC片的透射轴和反射轴（例如透射X方向的偏振同时反射Y方向的偏振，传输方向为Z方向），因此合波后包含两个偏振方向（X方向和Y方向），这样后面的5路和6路都已经包含两个相互垂直的偏振方向，无法再按照这个思路进行合波。这种方案存在无法继续合波的问题，无法直接延展到8波长的复用场景，也无法直接延展到200G/400G的应用需求中。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种8通道偏振合波器，不仅解决了现有技术中的4个波长光束合波的光路稳定问题，实现了光路光程短便于稳定光路，尺寸小便于构成小尺寸的器件与模块，而且适用于8通道/波长，可应用于200G/400G高速光收发模块。

为了实现本发明的目的，拟采用以下技术：

一种8通道偏振合波器，用于将8路平行入射的单通道光信号合为一路输出，其特征在于，包括：

第一合波组件，包括第一反射单元，以及相对第一反射单元设置、并与第一反射单元配合将第一路光和第五路光合为第一合路光、第二路光和第六路光合为第二合路光、第三路光和第七路光合为第三合路光、第四路光和第八路光合为第四合路光的滤波单元组；