CN104460009B - 一种合波器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种合波器，涉及光纤通信技术领域。本发明实施例提供的合波器包括第一光路调整元件、第二光路调整元件、第一滤波合光元件、第二滤波合光元件、偏振态改变元件及偏振合光元件，通过本发明实施例提供光的合波器，不仅能够实现至少四路光合并为一路光，而且减少了合光过程中光的反射次数。

Description

一种合波器
技术领域
本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种合波器。
背景技术
波分复用技术尤其是密集型波分复用技术目前已经成为光通信领域实现高速率大容量数据传输的主要技术之一。为了实现波分复用，需要使用合波器将多路不同波长的光合并为一路光。
图1为现有技术提供的一种合波器。如图1所示，现有的一种合波器包括一斜方棱镜，斜方棱镜的一侧面镀有增透膜及高反膜，斜方棱镜的另一侧面贴有四个薄膜滤波片。其中，增透膜增加光的透过，高反膜增强光的反射；薄膜滤波片的滤波特性使得特定波长的光可以通过，而非特定波长的光被反射，四个薄膜滤波片具有互不相同的滤波特性。
入射光λ1、入射光λ2、入射光λ3及入射光λ4为待合并的四路特定波长光，入射光λ1从薄膜滤波片T1处射入斜方棱镜，在高反膜处被反射向另一薄膜滤波片T2，并被另一薄膜滤波片T2反射向高反膜，入射光λ2从薄膜滤波片T2处射入斜方棱镜，入射光λ1及入射光λ2在薄膜滤波片T2处合并为一路光；
合并后的入射光λ1、入射光λ2射向高反膜，在高反膜处被反射向另一薄膜滤波片T3，并被另一薄膜滤波片T3反射向高反膜，入射光λ3从薄膜滤波片T3处射入斜方棱镜，入射光λ1、入射光λ2及入射光λ3在薄膜滤波片T3处合并为一路光，
合并后的入射光λ1、入射光λ2、入射光λ3射向高反膜，在高反膜处被反射向另一薄膜滤波片T3，并被另一薄膜滤波片T3反射向高反膜，入射光λ4从薄膜滤波片T4处射入斜方棱镜，入射光λ1、入射光λ2、入射光λ3及入射光λ4在薄膜滤波片T4处合并为一路光，合并后的入射光λ1、入射光λ2、入射光λ3及入射光λ4射向增透膜并从增透膜处出射。
上述现有技术虽然实现了将四路不同波长的光合为一路光，但合波器中存在六个光反射点，入射光λ1经过了六次反射，入射光λ2经过了四次反射，入射光λ3经过了两次反射，四路光总共发生了十二次反射，光在合波器中的反射次数较多。由于光在合波器中的反射次数较多，入射光λ1在反射过程中依次与入射光λ2、入射光λ3及入射光λ4合并为一路，四路入射光在合波器内部依次叠加在一起，这些使得在实现光路合并的过程中，对每路入射光的入射位置、入射角度及合波器的精度要求很高，这造成了生产制造上的困难。
发明内容
本发明实施例提供一种合波器，不仅能够实现至少四路光合并为一路光，而且减少了合光过程中光的反射次数。
为了实现上述发明目的，本发明实施例采用如下技术方案：
本发明实施例的提供一种合波器，用于将至少四路由激光器发出的不同波长的光合并为一路光，包括
第一光路调整元件，所述第一光路调整元件用于调整第一路光及第二路光的传播方向；
第一滤波合光元件，所述第一滤波合光元件用于将第三路光与被所述第一光路调整元件调整的第一路光合并为第五路光；
第二滤波合光元件，所述第二滤波合光元件用于将第四路光与被所述第一光路调整元件调整的第二路光合并为第六路光；
偏振态改变元件，所述偏振态改变元件用于改变所述第六路光的偏振态以输出第七路光；
第二光路调整元件，所述第二光路调整元件用于调整所述第五路光或所述第七路光的传播方向；
偏振合光元件，所述偏振合光元件用于在所述第二光路调整元件调整所述第五路光或所述第七路光的传播方向之后，将所述第五路光与所述第七路光合并为一路光。
本发明提供的合波器用于接收激光器发出的至少四路不同波长的光，其中第一滤波合光元件用于将第三路光与被所述第一光路调整元件调整的第一路光合并为第五路光，第二滤波合光元件用于将第四路光与被所述第一光路调整元件调整的第二路光合并为第六路光，偏振态改变元件用于改变所述第六路光的偏振态以输出第七路光，偏振合光元件用于在所述第二光路调整元件调整所述第五路光或所述第七路光的传播方向之后，将所述第五路光与所述第七路光合并为一路光，从而实现至少四路光合并为一路光。
将至少四路光合并为一路光的过程中，一路光最多在第一光路调整元件处、第一滤波合光元件处或第二滤波合光元件处、第二光路调整元件处、偏振合光元件处发生四次反射，一路光最少发生零次反射，当实现四路光合并为一路光时，四路光总共最多发生八次反射，与现有技术相比，不仅一路光最大反射次数有所降低，而且总的光反射次数也有所降低，减小了合光过程中光的反射次数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种合波器结构原理示意图；
图2为本发明实施例提供的一种合波器结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图；
图9为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图；
图10为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图；
图11为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图。
第一路光λ1、第二路光λ2、第三路光λ3、第四路光λ4、第一光路调整元件201、激光发射器A1、激光发射器A2、激光发射器A3、激光发射器A4、光纤B1、第一滤波合光元件202、第二滤波合光元件203、偏振态改变元件204、第二光路调整元件205、偏振合光元件206，第一子元件401、第二子元件402、第三光路调整元件403、第一透光体300、第二透光体400、增透元件301、准直元件302、第一透光体501、第二透光体502、第三透光体503。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
波分复用技术尤其是密集型波分复用技术目前已经成为光通信领域实现高速率大容量数据传输的主要技术之一。为了实现波分复用，需要使用合波器将多路不同波长的光合并为一路光。
本发明申请文件中对波长、偏振态的举例不构成对本发明所要保护的技术方案的限定，根据本发明申请提供的技术方案，本领域技术人员可以根据需求设置光的波长及光的偏振态。
图2为本发明实施例提供的一种合波器结构示意图。如图2所示，本发明实施例提供的合波器，用于将至少四路由激光器发出的不同波长的光合并为一路光。
具体地，激光发射器A1发出波长为λ1的第一路光λ1，激光发射器A2发出波长为λ2的第二路光λ2，激光发射器A3发出波长为λ3的第三路光λ3，激光发射器A4发出波长为λ4的第四路光λ4，经过合波器的合波作用，最终输出的合光λ1λ2λ3λ4进入光纤B1。
本发明实施例提供的合波器包括第一光路调整元件201、第二光路调整元件205、第一滤波合光元件202、第二滤波合光元件203、偏振态改变元件204及偏振合光元件206。
本发明实施例提供的合波器可以将至少四路不同波长的光合并为一路光，由于激光器发出的光为偏振光，所以第一路光λ1、第二路光λ2、第三路光λ3及第四路光λ4代表不同波长的四路偏振光。
第一路光λ1、第二路光λ2、第三路光λ3及第四路光λ4之间并不固定排列顺序，本发明申请以图1所示的排列顺序为例阐述本发明提供的技术方案。
第一光路调整元件201用于调整第一路光λ1及第二路光λ2的传播方向，使得第一路光λ1输入到第一滤波合光元件202，使得第二路光λ2输入到第二滤波合光元件203；
光路调整元件优选为全反射片，也可以是反射片或棱镜，本发明不做限定，只要能实现调整光传播方向的元件均可。对光的传播方向的调整，可以通过光的全反射或光的反射，也可以通过光的折射。
为了减少光能量的损失，可以在光路调整元件201上镀增反膜。
第一滤波合光元件202用于将第三路光λ3与被所述第一光路调整元件201调整的第一路光λ1合并为第五路光λ1λ3；
第二滤波合光元件203将第四路光λ4与被所述第一光路调整元件调整的第二路光λ2合并为第六路光λ2λ4；
滤波合光元件能够根据光波长的不同，将一部分波长的光反射，将另一部分波长的光透射。满足上述特性的器件均可以是滤波合光元件。
本发明申请中，滤波合光元件接收到不同波长的两路光，其中一路光被滤波合光元件反射，另一路光被滤波合光元件透射。
具体地，第一路光λ1与第三路光λ3为不同波长的光，第二路光λ2与第四路光λ4为不同波长的光,第一滤波合光元件202将第一路光λ1反射，将第三路光λ3透射；第二滤波合光元件203将第二路光λ2反射，将第四路光λ4透射。
在第一滤波合光元件202处，可以是第一路光λ1被第一滤波合光元件202反射，第三路光λ3被第一滤波合光元件202透射，被反射后的第一路光λ1与被透射后的第三路光λ3具有相同的光路，从而实现第一路光λ1与第三路光λ3合并为一路光；也可以是第一路光λ1被第一滤波合光元件202透射，第三路光λ3被第一滤波合光元件202反射，被透射后的第一路光λ1与被反射后的第三路光λ3具有相同的光路，从而实现第一路光λ1与第三路光λ3合并为一路光。
在第二滤波合光元件203处，可以是第二路光λ2被第二滤波合光元件203反射，第四路光λ4被第二滤波合光元件203透射，被反射后的第二路光λ2与被透射后的第四路光λ4具有相同的光路，从而实现第二路光λ2与第四路光λ4合并为一路光；也可以是第二路光λ2被第二滤波合光元件203透射，第四路光λ4被第二滤波合光元件203反射，被透射后的第二路光λ2与被反射后的第四路光λ4具有相同的光路，从而实现第二路光λ2与第四路光λ4合并为一路光。
本发明申请中，第三路光λ3以合适的角度入射到第一滤波合光元件202后与入射到第一滤波合光元件202的第一路光λ1刚好能被合并为一路光；第四路光λ4以合适的角度入射到第二滤波合光元件203后与入射到第二滤波合光元件203的第二路光λ2刚好能被合并为一路光。
需要通过合波器合并的至少四路光为不同波长的光，通过滤波合光元件合并的两路光满足滤波合光元件反射、透射光的波长要求。
第一光路调整元件201用于调整第一路光λ1及第二路光λ2的传播方向，使得第一路光λ1输入到所述第一滤波合光元件202，使得第二路光λ2输入到所述第二滤波合光元件203；第三路光λ3可以是直接输入到第一滤波合光元件202中，也可以是经过其他器件调整第三路光λ3的传播方向后输入到第一滤波合光元件202中; 第四路光λ4可以是直接输入到第二滤波合光元件203中，也可以是经过其他器件调整第四路光λ4的传播方向后输入到第二滤波合光元件203中。
滤波合光元件可以是薄膜滤光片，根据反射与透射的光的波长的不同，薄膜滤光片可以是高透低反薄膜滤光片，也可以是低头高反薄膜滤光片。
偏振态改变元件204用于改变第六路光λ2λ4的偏振态以输出第七路光。第六路光λ2λ4被改变偏振态后得到第七路光λ'2λ'4。
偏振态改变元件204可以是光栅，可以是波片，也可以是半波片。可以改变光的偏振方向的器件均可以是偏振态改变元件204。
通过偏振合光元件206合并的两路光满足偏振合光元件206反射、透射光的偏振态要求。
第二光路调整元件205用于调整第五路光λ1λ3或第七路光λ'2λ'4的传播方向，使得第五路光λ1λ3或第七路光λ'2λ'4输入到偏振合光元件206；
经滤波合光元件合并后形成的多路光，其中部分光被偏振态改变元件204改变其偏振态，形成偏振态不同的多类光，每一类光包含至少一路光。具体地，第五路光λ1λ3的偏振态与第七路光λ'2λ'4的偏振态相互垂直。
第二光路调整元件205用于改变偏振态不同的多类光中的任一一类光的传播方向。具体地，第二光路调整元件205用于调整第七路光λ'2λ'4的传播方向，使其输入偏振合光元件206。
第一光路调整元件201与第二光路调整元件205可以采用具体相同的器件，也可以采用具体不同的器件，在具体实施的过程中，不应因为名称相同而认为具体器件一定相同。
所述偏振合光元件206用于将第五路光与第七路光合并为一路光λ1λ2λ3λ4。
在本发明实施例中，偏振合光元件206放置在第一滤波合光元件202输出的第五路光λ1λ3的光路上，而第二光路调整元件205放置在偏振态改变元件204输出的第七路光λ'2λ'4的光路上，改变第七路光的传播方向使得第七路光输入偏振合光元件206中。
偏振合光元件206能够根据光偏振方向的不同，将一部分偏振方向的光反射，将另一部分偏振方向的光透射。满足上述特性的具体器件均可以是偏振合光元件206。偏振合光元件206可以是偏振光合束器（PBS）。
不同波长的光分别从滤波合光元件的两侧射入滤波合光元件中，滤波合光元件对部分波长的光透射，对另一部分波长的光反射，使得经过滤波合光元件透射或反射的光位于滤波合光元件的同一侧。控制好不同波长的光射入滤波合光元件的角度，便可以使得经过滤波合光元件透射或反射的光在滤波合光元件的同一侧合并为一路光。
通过上述设计，可以使得两路不同波长的光合并为一路光。对于四路不同波长的光，可以复用上述设计，使得四路光变为两路光。
激光器发出的光为偏振光，上述根据波长进行的合光并没有改变各路光的偏振态，所以上述的两路光仍保持原有的偏振态。通过偏振态改变元件204对其中一路光的偏振态进行调整，使得两路光之间的偏振态不同。
不同偏振态的光分别从偏振合光元件206的两侧射入偏振合光元件206中，偏振合光元件206对某一偏振态的光透射，对其他偏振态的光反射，使得经过偏振合光元件206透射或反射的光位于偏振合光元件206的同一侧。控制好不同偏振态光射入偏振合光元件206的角度，便可以使得经过偏振合光元件206透射或反射的光在偏振合光元件206的同一侧合并为一路光。
通过上述设计，可以将偏振态不同的两路光合并为一路光。
第一光路调整元件201通过改变光的传播方向，使得不同波长的光位于滤波合光元件的两侧；第二光路调整元件205通过改变光的传播方向，使得不同偏振态的光位于偏振合光元件206的两侧。
由激光器发出的四路不同波长的光经过第一光路调整元件201、第一滤波合光元件202、第二滤波合光元件203、偏振态改变元件204、第二光路调整元件205及偏振合光元件206的相互作用，实现了合并为一路光的目的。
为了减少光的能量损失，第二光路调整元件205镀有增反膜，以加强对光的反射。
由于不固定第一路光、第二路光、第三路光及第四路光的顺序，所以经多个滤波合光元件合并后形成的多路光中的任一一路光均可以是第六路光，其他任一一路光均可以是第五路光，本发明申请附图中所示的光路顺序不能理解为对本发明技术方案的限定。
将至少四路光合并为一路光的过程中，第二路光发生的反射次数最多，分别在第一光路调整元件201处、第二滤波合光元件203处、第二光路调整元件205处及偏振合光元件206处发生四次反射，第三路光发生零次反射，当实现四路光合并为一路光时，四路光总共最多发生八次反射，与现有技术相比，不仅一路光最大反射次数有所降低，而且总的光反射次数也有所降低，减小了合光过程中光的反射次数。
图3为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图。如图3所示，本发明实施例提供的合波器，其入射光的排列顺序与图2相比有所改变。根据本发明提供的技术方案，本领域的技术人员可以根据需要设置合适的光路排列顺序，本发明申请附图中提供的具体光路顺序不能理解为对本发明申请保护范围的限定。
图4为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图。如图4所示，本发明实施例提供的合波器包括第一光路调整元件201、第二光路调整元件205、第一滤波合光元件202、第二滤波合光元件203、偏振态改变元件204及偏振合光元件206。
具体地，第二光路调整元件205用于调整第五路光λ1λ3的传播方向，使其输入偏振合光元件206。
偏振态改变元件204改变第二路光λ2及第四路光λ4的偏振态并得到第七路光λ'2λ'4。
偏振合光元件206放置在偏振态改变元件204输出的第七路光λ'2λ'4的光路上，而第二光路调整元件205放置在第一滤波合光元件202输出的第五路光λ1λ3的光路上，改变第五路光的传播方向使得第五路光输入偏振合光元件206中。
图5为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图。如图5所示，本发明实施例提供的合波器包括第一光路改变元件、第一滤波合光元件202、第二滤波合光元件203、偏振态改变元件204、第三光路调整元件403及偏振合光元件206，其中第一光路调整元件包括第一子元件401及第二子元件402。
本发明实施例提供的合波器可以将至少四路不同波长的光合并为一路光，由于激光器发出的光为偏振光，所以第一路光λ1、第二路光λ2、第三路光λ3及第四路光λ4代表不同波长的四路偏振光。
第一路光λ1、第二路光λ2、第三路光λ3及第四路光λ4之间并不固定排列顺序，本发明申请以图1所示的排列顺序为例阐述本发明提供的技术方案。
第一子元件401调整第一路光λ1的传播方向，使得第一路光λ1输入第一滤波合光元件202；第二子元件402调整第二路光λ2的传播方向，使得第二路光λ2输入第二滤波合光元件203。
光路调整元件优选为全反射片，也可以是反射片或棱镜，本发明不做限定，只要能实现调整光传播方向的元件均可。对光的传播方向的调整，可以通过光的全反射或光的反射，也可以通过光的折射。
为了减少光能量的损失，可以在光路调整元件上镀增反膜。
第一滤波合光元件202用于将第一路光λ1与第三路光λ3合并为第五路光λ1λ3；
第二滤波合光元件203用于将第二路光λ2与第四路光λ4合并为第六路光λ2λ4；
滤波合光元件能够根据光波长的不同，将一部分波长的光反射，将另一部分波长的光透射。满足上述特性的器件均可以是滤波合光元件。
本发明申请中，滤波合光元件接收到不同波长的两路光，其中一路光被滤波合光元件反射，另一路光被滤波合光元件透射。
具体地，第一路光λ1与第三路光λ3为不同波长的光，第二路光λ2与第四路光λ4为不同波长的光,第一滤波合光元件202将第一路光λ1反射，将第三路光λ3透射；第二滤波合光元件203将第二路光λ2反射，将第四路光λ4透射。
在第一滤波合光元件202处，可以是第一路光λ1被第一滤波合光元件202反射，第三路光λ3被第一滤波合光元件202透射，被反射后的第一路光λ1与被透射后的第三路光λ3具有相同的光路，从而实现第一路光λ1与第三路光λ3合并为一路光；也可以是第一路光λ1被第一滤波合光元件202透射，第三路光λ3被第一滤波合光元件202反射，被透射后的第一路光λ1与被反射后的第三路光λ3具有相同的光路，从而实现第一路光λ1与第三路光λ3合并为一路光。
在第二滤波合光元件203处，可以是第二路光λ2被第二滤波合光元件203反射，第四路光λ4被第二滤波合光元件203透射，被反射后的第二路光λ2与被透射后的第四路光λ4具有相同的光路，从而实现第二路光λ2与第四路光λ4合并为一路光；也可以是第二路光λ2被第二滤波合光元件203透射，第四路光λ4被第二滤波合光元件203反射，被透射后的第二路光λ2与被反射后的第四路光λ4具有相同的光路，从而实现第二路光λ2与第四路光λ4合并为一路光。
本发明申请中，第三路光λ3以合适的角度入射到第一滤波合光元件202后与入射到第一滤波合光元件202的第一路光λ1刚好能被合并为一路光；第四路光λ4以合适的角度入射到第二滤波合光元件203后与入射到第二滤波合光元件203的第二路光λ2刚好能被合并为一路光。
需要通过合波器合并的至少四路光为不同波长的光，通过滤波合光元件合并的两路光满足滤波合光元件反射、透射光的波长要求。
第一子元件401用于调整第一路光λ1传播方向，使得第一路光λ1输入到所述第一滤波合光元件202，第二子元件402用于调整第二路光λ2的传播方向，使得第二路光λ2输入到第二滤波合光元件203；第三路光λ3可以是直接输入到第一滤波合光元件202中，也可以是经过其他器件调整第三路光λ3的传播方向后输入到第一滤波合光元件202中; 第四路光λ4可以是直接输入到第二滤波合光元件203中，也可以是经过其他器件调整第四路光λ4的传播方向后输入到第二滤波合光元件203中。
滤波合光元件可以是薄膜滤光片，根据反射与透射的光的波长的不同，薄膜滤光片可以是高透低反薄膜滤光片，也可以是低头高反薄膜滤光片。
偏振态改变元件204用于改变第六路光λ2λ4的偏振态以输出第七路光，第六路光被改变偏振态后得到第七路光λ'2λ'4。
由于不固定第一路光、第二路光、第三路光及第四路光的顺序，所以经多个滤波合光元件合并后形成的多路光中的任一一路光均可以是第六路光，其他任一一路光均可以是第五路光，本发明申请附图中所示的光路顺序不能理解为对本发明技术方案的限定。
偏振态改变元件204可以是光栅，可以是波片，也可以是半波片。可以改变光的偏振方向的器件均可以是偏振态改变元件204。
通过偏振合光元件206合并的两路光满足偏振合光元件206反射、透射光的偏振态要求。
第三光路调整元件403用于调整第五路光λ1λ3或第七路光λ'2λ'4的传播方向，使得第五路光λ1λ3或第七路光λ'2λ'4输入到偏振合光元件206；
经滤波合光元件合并后形成的多路光，其中部分光被偏振态改变元件204改变其偏振态，形成偏振态不同的多类光，每一类光包含至少一路光。具体地，第五路光λ1λ3的偏振态与第七路光λ'2λ'4的偏振态相互垂直。
第三光路调整元件403用于改变偏振态不同的多类光中的任一一类光的传播方向。具体地，第三光路调整元件403用于调整第七路光λ'2λ'4的传播方向，使其输入偏振合光元件206。
第一子元件401、第二子元件402以及第三光路调整元件403可以采用具体相同的器件，也可以采用具体不同的器件，在具体实施的过程中，不应因为名称相同而认为具体器件一定相同。
所述偏振合光元件206用于将第五路光与第六路光合并为一路光λ1λ2λ3λ4。
在本发明实施例中，偏振合光元件206放置在第一滤波合光元件202输出的第五路光λ1λ3的光路上，而第三光路调整元件403放置在偏振态改变元件204输出的第七路光λ'2λ'4的光路上，改变第七路光的传播方向使得第七路光输入偏振合光元件206中。
偏振合光元件206能够根据光偏振方向的不同，将一部分偏振方向的光反射，将另一部分偏振方向的光透射。满足上述特性的具体器件均可以是偏振合光元件206。偏振合光元件206可以是偏振光合束器（PBS）。
不同波长的光分别从滤波合光元件的两侧射入滤波合光元件中，滤波合光元件对部分波长的光透射，对另一部分波长的光反射，使得经过滤波合光元件透射或反射的光位于滤波合光元件的同一侧。控制好不同波长的光射入滤波合光元件的角度，便可以使得经过滤波合光元件透射或反射的光在滤波合光元件的同一侧合并为一路光。
通过上述设计，可以使得两路不同波长的光合并为一路光，对于四路不同波长的光，可以复用上述设计，使得四路光变为两路光。
激光器发出的光为偏振光，上述根据波长进行的合光并没有改变各路光的偏振态，所以上述的两路光仍保持原有的偏振态。通过偏振态改变元件204对其中一路光的偏振态进行调整，使得两路光之间的偏振态不同。
不同偏振态的光分别从偏振合光元件206的两侧射入偏振合光元件206中，偏振合光元件206对某一偏振态的光透射，对其他偏振态的光反射，使得经过偏振合光元件206透射或反射的光位于偏振合光元件206的同一侧。控制好不同偏振态光射入偏振合光元件206的角度，便可以使得经过偏振合光元件206透射或反射的光在偏振合光元件206的同一侧合并为一路光。
通过上述设计，可以将偏振态不同的两路光合并为一路光。
第一子元件401及第二子元件402通过改变光的传播方向，使得不同波长的光位于滤波合光元件的两侧；第三光路调整元件403通过改变光的传播方向，使得不同偏振态的光位于偏振合光元件206的两侧。
由激光器发出的四路不同波长的光经过第一子元件401、第二子元件402、第一滤波合光元件202、第二滤波合光元件203、偏振态改变元件204、第三光路调整元件403及偏振合光元件206的相互作用，实现了合并为一路光的目的。
为了减少光的能量损失，第三光路调整元件403可以镀有增反膜，以加强对光的反射。
图6为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图。如图7所示，本发明实施例提供的合波器包括第一透光体300及第二透光体400，第一透光体300的表面附着第一光路调整元件201、第一滤波合光元件202及第二滤波合光元件203，第二透光体400的表面附着偏振态改变元件204、第二光路调整元件205及偏振合光元件206。
根据图2至图5任一附图所示的合波器方案，其改变光路的设计均可以应用到图6所示的合波器中，据此，图6可能呈现的形态都属于本发明申请所保护的范围。
具体地，图6所示的合波器还包括增透元件，增透元件附着在第一透光体的表面，增透元件用于增加第一路光、第二路光、第五路光及第六路光透过。
图7为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图。如图7所示，本发明实施例提供的合波器包括第一透光体300及第二透光体400，第一透光体300的表面附着第一光路调整元件201、第一滤波合光元件202、第二滤波合光元件203及偏振态改变元件204，第二透光体400的表面附着第二光路调整元件205及偏振合光元件206。
此外，第一透光体300还包括增透元件301，增透元件301用于增加第五路光λ1λ3的透过量。
根据图2至图5任一附图所示的合波器方案，其改变光路的设计均可以应用到图8所示的合波器中，据此，图7可能呈现的形态都属于本发明申请所保护的范围。
图8为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图。如图8所示，本发明实施例提供的合波器包括第一透光体300及第二透光体400，第一透光体300的表面附着第一光路调整元件201、第一滤波合光元件202、第二滤波合光元件203及偏振态改变元件204，第二透光体400的表面附着第二光路调整元件205及偏振合光元件206。
此外，第一透光体300还包括增透元件301，第二透光体400还包括增透元件301，增透元件301增加光的透过量。
根据图2至图5任一附图所示的合波器方案，其改变光路的设计均可以应用到图8所示的合波器中，据此，图8可能呈现的形态都属于本发明申请所保护的范围。
如图6至图8任一附图所示的合波器，具体的，第一透光体可以是棱镜体，在棱镜体的各个表面镀有不同功能的光学膜片，以分别实现第一光路调整元件、第一滤波合光元件及第二滤波合光元件的光学功能；第二透光体可以是棱镜体，在棱镜体的各个表面镀有不同功能的光学膜片，以分别实现偏振态改变元件、第二光路调整元件及偏振合光元件的光学功能。
图9为本发明实施例提供的另一种合波器结构示意图。如图9所示，本发明实施例提供的合波器还可以包含四个准直元件。四个准直元件分别位于输入到合波器的四路光的光路上，对各自所在的光路上的光束进行准直作用，使得经准直后的光束方向性更好，光能量更为集中。在又一个实施例中，四个准直元件可以均为准直透镜。准直元件具体可以位于四条光路上的任何位置，最优的是处于合波器的输入端附件，关于准直元件与第一滤波合光元件202及第二滤波合光元件203的相对位置关系，本发明实施例不做限定。
在另一个实施例中，本发明申请提供的合波器还可以包括光隔离器，光隔离器位于偏振合光元件206输出光的光路上，用于减少回波损耗。
具体地，如图9所示，合波器还包括第一准直元件，用于在第一路光输入到第一光路调整元件之前，对第一路光进行准直；
第二准直元件，用于在第二路光输入到第一光路调整元件之前，对第二路光进行准直；
第三准直元件，用于在第三路光输入到第一滤波合光元件之前，对第三路光进行准直；
第四准直元件，用于在第四路光输入到第二滤波合光元件之前，对第四路光进行准直。
对光进行准直可以优化光的传播路线，保证光以直线传播，便于光传播角度的控制。
图10为本发明实施例提供的另一种合波器结构图。如图10所示，本发明实施例提供的合波器包括第一透光体501、第二透光体5002及第三透光体503，第一透光体501的表面附着第一子元件401及第一滤波合光元件202，第二透光体502的表面附着第二子元件402及第二滤波合光元件203,第三透光体503的表面附着偏振态改变元件204、第三光路调整元件403及偏振合光元件206。
具体地，图10所示的合波器还包括，第一增透元件，第一增透元件附着在第一透光体501的表面，第一增透元件用于增加第一路光及第五路光透过；
第二增透元件，第二增透元件附着在第二透光体502的表面，第二增透元件用于增加第二路光及所述第六路光透过。
图11为本发明实施例提供的另一种合波器结构图。如图11所示，本发明实施例提供的合波器包括第一透光体501、第二透光体502及第三透光体503，第一透光体501的表面附着第一光路调整元件201，第二透光体502的表面附着第一滤波合光元件202及第二滤波合光元件203，第三透光体503的表面附着偏振态改变元件204、第二光路调整元件205及偏振合光元件206。
具体地，如图11所示，合波器还包括第一增透元件，第一增透元件附着在第一透光体501的表面，第一增透元件用于增加第一路光、第二路光及第五路光透过；
第二增透元件，第二增透元件附着在第二透光体502的表面，第二增透元件用于增加第一路光、第二路光及第六路光透过。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种合波器，用于将至少四路由激光器发出的不同波长的光合并为一路光，其特征在于，包括
第一光路调整元件，所述第一光路调整元件用于调整第一路光及第二路光的传播方向；
第一滤波合光元件，所述第一滤波合光元件用于将第三路光与被所述第一光路调整元件调整的第一路光合并为第五路光；
第二滤波合光元件，所述第二滤波合光元件用于将第四路光与被所述第一光路调整元件调整的第二路光合并为第六路光；
偏振态改变元件，所述偏振态改变元件用于改变所述第六路光的偏振态以输出第七路光；
第二光路调整元件，所述第二光路调整元件用于调整所述第五路光或所述第七路光的传播方向；
偏振合光元件，所述偏振合光元件用于在所述第二光路调整元件调整所述第五路光或所述第七路光的传播方向之后，将所述第五路光与所述第七路光合并为一路光;
第一透光体，所述第一透光的表面附着所述第一光路调整元件、所述第一滤波合光元件及所述第二滤波合光元件；
第二透光体，所述第二透光体的表面附着所述偏振态改变元件、所述第二光路调整元件及所述偏振合光元件。
2.如权利要求1所述的合波器，其特征在于，还包括
增透元件，所述增透元件附着在所述第一透光体的表面，所述增透元件用于增加所述第一路光、所述第二路光、所述第五路光及所述第六路光透过。
3.如权利要求1所述的合波器，其特征在于，所述第一光路调整元件包括第一子元件及第二子元件，所述第一子元件用于调整第一路光的传播方向；所述第二子元件用于调整第二路光的传播方向。
4.如权利要求1至3任一所述的合波器，其特征在于，还包括
第一准直元件，用于在所述第一路光输入到所述第一光路调整元件之前，对所述第一路光进行准直；
第二准直元件，用于在所述第二路光输入到所述第一光路调整元件之前，对所述第二路光进行准直；
第三准直元件，用于在所述第三路光输入到所述第一滤波合光元件之前，对所述第三路光进行准直；
第四准直元件，用于在所述第四路光输入到所述第二滤波合光元件之前，对所述第四路光进行准直。
5.如权利要求1至3任一所述的合波器，其特征在于，还包括
一光隔离器，所述光隔离器位于所述偏振合光元件之后，并且位于所述偏振合光元件输出的一路光所在的光路上。
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