[发明专利]一种反射式相干接收机光混合器

摘要

一种反射式相干接收机光混合器，属于光纤通信的光学器件，解决现有光混合器结构不紧凑、温度稳定性差的问题。本发明沿入射光路依次设置偏振分离器、1/2波片、相移片、第一位移晶体、1/4波片和组合反射镜，组合反射镜反射光路上依次设置1/4波片、第一位移晶体、1/2波片、第二位移晶体，其中1/2波片、第一位移晶体、1/4波片为共用器件。本发明使用偏振分离棱镜实现偏振分离，通过相移片实现90度的相移，采用反射式结构，使用双折射晶体、1/4波片、1/2波片和组合反射镜获得所需的同相和正交输出光，实现偏振、相位分集控制；整体结构紧凑、各器件加工工艺成熟、温度稳定性好、偏振消光比高，可用于光纤通信中采用高级调制格式和偏振复用方式光信号相干解调。

主权项

一种反射式相干接收机光混合器，沿入射光路依次设置有偏振分离器(1)、1/2波片(2)、相移片(3)、第一位移晶体(4)、1/4波片(5)和组合反射镜(6)，组合反射镜(6)的反射光路上依次设置有1/4波片(5)、第一位移晶体(4)、1/2波片(2)、第二位移晶体(7)，其中1/2波片(2)、第一位移晶体(4)、1/4波片(5)为共用器件，其特征在于：所述偏振分离器(1)由偏振分离棱镜和45度反射镜叠加组成；所述偏振分离棱镜由两块相同的直角等腰三角形双折射晶体粘接构成正方形晶体，其入射通光面与Z轴方向垂直，所述45度反射镜为直角等腰三角形石英晶体，其直角边长度和直角等腰三角形双折射晶体的直角边长度相等，所述45度反射镜的斜边所在反射面与所述偏振分离棱镜的分离面平行；所述1/2波片(2)通光面与Z轴垂直，快轴方向与第一位移晶体(4)主截面呈22.5度角；所述相移片(3)为上下两片正方形的1/4波片，分别位于本振光经过偏振分离器后的两个出光位置，快轴方向均与第一位移晶体(4)主截面平行；所述第一位移晶体(4)为长方体双折射晶体，主截面与XOZ平面平行，通光面与Z轴垂直；主截面为晶体光轴、o光和e光所处的公共平面；所述1/4波片(5)通光面与Z轴垂直，快轴方向与第一位移晶体(4)主截面呈45度角；所述组合反射镜(6)由一个等腰梯形棱镜(6‑1)和两个相同的上等腰直角三棱镜(6‑2)、下等腰直角三棱镜(6‑3)组合构成，等腰梯形棱镜(6‑1)的上底面(6‑11)和下底面(6‑12)平行，等腰梯形棱镜(6‑1)左侧面(6‑13)及右侧面(6‑14)和下底面(6‑12)的夹角均为45度；上 等腰直角三棱镜(6‑2)左侧面(6‑21)及右侧面(6‑22)和底面(6‑23)的夹角均为45度；下等腰直角三棱镜(6‑3)左侧面(6‑31)及右侧面(6‑32)和底面(6‑33)的夹角均为45度；上等腰直角三棱镜(6‑2)底面(6‑23)、下等腰直角三棱镜(6‑3)底面(6‑33)均为正方形且与等腰梯形棱镜(6‑1)上底面(6‑11)重合，上等腰直角三棱镜(6‑2)及下等腰直角三棱镜(6‑3)的棱边与等腰梯形棱镜(6‑1)的棱边垂直；等腰梯形棱镜(6‑1)上底面(6‑11)和下底面(6‑12)为通光面且与Z轴垂直；等腰梯形棱镜(6‑1)的棱边垂直于第一位移晶体(4)的主截面；等腰梯形棱镜(6‑1)左侧面(6‑13)及右侧面(6‑14)、上等腰直角三棱镜(6‑2)左侧面(6‑21)及右侧面(6‑22)、下等腰直角三棱镜(6‑3)左侧面(6‑31)及右侧面(6‑32)均为反射面；所述第二位移晶体(7)为长方体双折射晶体，其通光面与Z轴方向垂直，第二位移晶体(7)主截面与第一位移晶体(4)主截面平行，光轴取向相同；各位移晶体的光轴取向为光轴与o光法线方向的夹角θ；所述第一、第二位移晶体均为单轴双折射晶体，各位移晶体中o光和e光的折射率分别为no和ne。