[发明专利]一种光环形器

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通讯技术领域，具体是涉及一种光环形器。

背景技术

光环行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。它的典型结构有N（N大于等于3）个端口，如图1所示，当光由端口1输入时，光由端口2输出，当光由端口2输入时，光由端口3输出，以此类推。

由于光环行器的这种顺序传输特性，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。图2 为光环形器用于单纤双向通信的例子。此时，端口1连接数据发送器，端口2连接外部网络，端口3连接信号接收器。数据可由发送器通过光环形器的端口1由端口2送到外部网络，外部来的信号由端口2进入光环形器，但不会到达端口1而到达端口3进入信号接收器。

光环形器可用于光通信中单纤双向通信，光纤布拉格光栅（FBG）组合应用(如图3所示)，掺铒光纤放大器（EDFA），波分复用（WDM），色散补偿，光信号上载/下载，还可在光学时域反射仪（OTDR）和光纤陀螺（Sagnac 干涉仪）中做耦合器，很好的提高了系统的性能。

本发明提供一种光环形器，该光环形器具有体积小、隔离度高、插入损耗低、偏振相关损耗低等优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积小、隔离度高、插入损耗低、偏振相关损耗低的光环形器。

为了达到上述目的，本发明一种光环形器，包括第一准直器、第一位移片、第一波片、第一双折射楔角片、第一磁光晶体、第二双折射楔角片、第二磁光晶体、第二波片、第二位移片和第二准直器，所述第一准直器、第一位移片、第一波片、第一双折射楔角片、第一磁光晶体、第二双折射楔角片、第二磁光晶体、第二波片、第二位移片和第二准直器依次排布；所述第一准直器的一端纵轴相邻并排置放有第一根光纤和第三根光纤，而第二准直器的一端则纵轴相邻并排置放有第二根光纤和第四根光纤，第一根光纤与第二根光纤之间、第三根光纤与第四根光纤之间的位置相对。

所述第一准直器将来自第一根光纤的光准直成平行光束和将平行光束导入第三根光纤；而第二准直器则是将平行光束导入第二根光纤和第四根光纤或者将来自第二根光纤的光准直成平行光束。

所述第一位移片、第二位移片用来将任意状态的输入光分解成两束偏振方向垂直的偏振分量或者将两束偏振方向垂直的偏振分量合成一个光束。

所述第一波片、第二波片、第一磁光晶体、第二磁光晶体用来改变光束的偏振态。

所述第一双折射楔角片、第二双折射楔角片可以根据光束的偏振态和楔角片的光轴来改变光束的传输角度。

优选地，所述第一根光纤、第二根光纤、第三根光纤以及第四根光纤为热扩散芯光纤。

来自第一根光纤的光由第一准直器准直成平行光束后，依次经过第一位移片、第一波片、第一双折射楔角片、第一磁光晶体、第二双折射楔角片、第二磁光晶体、第二波片和第二位移片后，光束传输方向没有改变，由第二根光纤接收。来自第二根光纤的光由第二准直器准直成平行光束后，依次经过第二位移片、第二波片、第二磁光晶体、第二双折射楔角片和第一磁光晶体后，光束的传输方向没有改变。而光束再经第一双折射楔角片后，由于光束的偏振态和楔角片的光轴取向，光束改变了传输方向。然后经过第一波片和第一位移片，光束由第三根光纤接收。来自第三根光纤的光由第一准直器准直成平行光束后，依次经过第一位移片，第一波片，第一双折射楔角片，第一磁光晶体，第二双折射楔角片，第二磁光晶体，第二波片，第二位移片后，光束传输方向没有改变，由第四根光纤接收。

此结构的光环形器不但结构简单体积小，隔离度高，而且插入损耗低、偏振相关损耗也低。

附图说明

图1 为光环形器示意图；

图2 为光环形器用于单纤双向通信示意图 ；

图3 为光环形器用于光纤布拉格光栅（FBG）组合；

图4 为本发明中，光从环形器的光纤11到光纤12的光路侧视图；

图5为本发明中，光从环形器的光纤12到光纤13的光路侧视图；

图6 为本发明中，光从环形器的光纤13到光纤14的光路侧视图；

图7 为本发明中，光环形器中间组合体侧视图；

图8 为本发明中，光环形器光路俯视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不做为对本发明的限定。