CN203422496U - 一种光发射端波分复用光学结构及光发射模块 - Google Patents
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Abstract
本实用公开了一种光发射端波分复用光学结构,包括第一级合光单元和第二级合光单元;第一级合光单元包括两个合光子单元,将入射的四束线偏振光分别合为两束光传输,再由第二级合光单元合为一束光输出;还包括隔离器,设于第二级合光单元后面,或设于两个合光子单元与第二级合光单元之间。还公开了采用上述波分复用光学结构的光发射模块,包括依次排列的波分复用激光器组、准直透镜组、波分复用器和光纤准直器。本实用新型采用高度集成的一体化结构,结构简单紧凑,装配方便,组装调试过程简单快捷,耦合效率高,且具有良好的温度性能,有利于光信号的长距离传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤通信技术领域,尤其涉及一种光发射端波分复用光学结构及光发射模块。
背景技术
随着通讯领域的日益发展,传统的传输技术已经很难满足传输容量及速度的要求,在典型的应用领域如数据中心、网络连接、搜索引擎、高性能计算等领域,为防止宽带资源的不足,承运商和服务供应商们对规划新一代高速网络协议进行了部署,这就需要相应的高速发射模块以满足高密度高速率的数据传输要求。在高速的信息收发系统中,需要用高密度的光模块替代传统的光模块,采用多通道光收发技术,可以把更多的转发器和接收器集中在更小的空间中去,尤其在40Gbps或100Gbps的光纤解决方案中,采用4通道的传输技术,以每通道10Gbps或者更高的速度进行数据传输,其容量可以达到传统单通道传输的4倍甚至更高。而在这样的高速发射模块中,其核心组件即是模块中波分复用光学结构,用于将四路不同波长的光信号耦合到同一根光纤中进行传输。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种光发射端波分复用光学结构及光发射模块,结构简单紧凑、装配方便,便于光路调试,耦合效率高。
为达到上述目的,本实用新型提出的技术方案为:一种光发射端波分复用光学结构,包括第一级合光单元和第二级合光单元;第一级合光单元包括两个合光子单元,将入射的四束线偏振光分别合为两束光传输,再由第二级合光单元合为一束光输出;还包括隔离器,设于第二级合光单元后面,或设于两个合光子单元与第二级合光单元之间。
进一步的,还包括吸光片;所述合光子单元为非偏振相关结构,包括一个全反射面和一个半透半反射面,分别置于两束入射光的光路中,且均与入射光呈45°夹角设置;全反射面将与其对应的入射光反射至半透半反射面上,与半透半反射面所对应的入射光束正交于该半透半反射面上;经半透半反射面之后输出两束传播方向相互垂直的合成光,其中一路入射到第二级合光单元,一路由所述吸光片吸收;两个合光子单元输出的两束合成光经第二级合光单元再次合成为一束光输出;所述第二级合光单元为偏振相关结构,包括一偏振分光棱镜和两个半波片;所述两个半波片分别设于两合光子单元输出的两合成光的光路中,将两合成光的偏振方向分别沿相反的方向旋转45°,使两合成光的偏振方向相互垂直,最后经偏振分光棱镜合束输出;所述隔离器设于两合光子单元与两半波片之间。
进一步的,所述全反射面和半透半反射面设于一组合棱镜内;所述偏振分光棱镜内设斜45°设置的全反射膜面和偏振分光膜面;或者,所述偏振分光棱镜前面设置一全反射镜,将其中一个合光子单元的输出光反射至所述偏振分光棱镜上,与另一合光子单元的输出光正交于该偏振分光棱镜的偏振分光膜面上。
进一步的,所述合光子单元为非偏振相关结构,包括一个全反射面和一个滤波膜片,分别置于两束入射光的光路中,且均与入射光呈45°夹角设置;全反射面将与其对应的入射光反射至滤波膜片上,与滤波膜片所对应的入射光束正交于该滤波膜片上;所述滤波膜片对应的入射光束与经全反射面反射的入射光束分别入射到滤波膜片的不同通光面上,该滤波膜片对其中一束入射光增透,对另一束入射光全反,从而将两入射光合为一束合成光输出;两个合光子单元输出的两束合成光经第二级合光单元再次合成为一束光输出;
所述第二级合光单元为偏振相关结构,包括一偏振分光棱镜和一半波片;所述半波片置于其中一合光子单元的输出光路中,将该路合成光的偏振方向旋转90°,使其与另一合光子单元输出光的偏振方向相互垂直,最后经偏振分光棱镜合束输出;所述隔离器设于第二级合光单元之后;
或者,所述第二级合光单元为非偏振相关结构,包括一半透半反射面和一吸光片;所述隔离器设于该半透半反射面之后;两合光子单元的输出光传播方向相互垂直,且正交于所述半透半反射面上;所述半透半反射面设于两正交光束之间,且分别与两光束呈45°夹角设置;两正交光束均由半透半反射面分为透射光和反射光,其中一合光子单元的反射光与另一合光子单元的透射光合为一束光输出,其透射光与另一合光子单元的反射光合为一束光输出;经半透半反射面合成输出的两束输出光,其中一束经隔离器输出,另一束由所述吸光片吸收。
进一步的,所述第二级合光单元前面还设有一全反射镜,置于其中一合光子单元的输出光路中,将该合光子单元的输出光反射至所述第二级合光单元的偏振分光棱镜或半透半反射面上,与另一合光子单元的输出光正交于所述偏振分光棱镜的偏振分光膜面上或所述半透半反射面上。
进一步的,所述合光子单元为偏振相关结构,包括一个全反射面、一个偏振分光棱镜和一个半波片;所述全反射面和偏振分光棱镜的偏振分光面分别置于两束入射光的光路中,且均与入射光呈45°夹角设置;全反射面将与其对应的入射光反射至偏振分光棱镜的偏振分光面上,与偏振分光棱镜所对应的入射光束正交于该偏振分光面上;所述半波片置于其中一入射光的光路上,将其所对应的入射光的偏振方向旋转90°,使两入射光的偏振方向相互垂直;所述偏振分光棱镜将两偏振方向相互垂直的入射光合为一束光输出;
所述第二级合光单元为偏振相关结构,包括一偏振分光棱镜和一半波片;所述隔离器置于第一级合光单元与第二级合光单元之间;所述两合光子单元输出的两路合成光分别经过隔离器之后入射到所述偏振分光棱镜上,且两合成光正交于该偏振分光棱镜的偏振分光面上;所述半波片置于其中一路合成光路中;所述隔离器为偏振相关隔离器,其光轴方向与合光子单元输出的合成光的两个偏振方向都成45°夹角;所述合成光束经过隔离器之后,只有与隔离器偏振方向相同的偏振分量通过隔离器,且该分量线偏振光的偏振方向被隔离器旋转45°成为水平或竖直线偏振;所述半波片将其中一路线偏振光的偏振方向再次旋转90°,使其与另一路线偏振光的偏振方向相互垂直;所述偏振分光棱镜将两偏振方向相互垂直的合成光再次合为一束光输出;
或者,所述第二级合光单元为非偏振相关结构,包括一半透半反射面和一吸光片;所述隔离器置于第二级合光单元之后;两合光子单元的输出光传播方向相互垂直,且正交于所述半透半反射面上;所述半透半反射面设于两正交光束之间,且分别与两光束呈45°夹角设置;两正交光束均由半透半反射面分为透射光和反射光,其中一合光子单元的反射光与另一合光子单元的透射光合为一束光输出,其透射光与另一合光子单元的反射光合为一束光输出;经半透半反射面合成输出的两束输出光,其中一束经隔离器输出,另一束由所述吸光片吸收。
其中一所述合光子单元的全反射面和偏振分光棱镜设于一组合棱镜内;另一合光子单元的全反射面和偏振分光棱镜与所述第二级合光单元的半透半反射面设于另一组合棱镜内;两组合棱镜以及所述半波片、吸光片粘接为一体。
进一步的,改波分复用光学结构还包括一基板;所述第一级合光单元、第二级合光单元和隔离器都置于所述基板上。
进一步的,所述基板为散热基板。
本实用新型提高的另一技术方案为:采用上述波分复用光学结构的光发射模块,包括依次排列的波分复用激光器组、准直透镜组、波分复用器和光纤准直器,所述波分复用器采用如上所述的光发射端波分复用光学结构。
本实用新型的有益效果为:采用高度集成的一体化结构,结构简单紧凑,装配方便,组装调试过程简单快捷,耦合效率高,且具有良好的温度性能,有利于光信号的长距离传输。
附图说明
图1为本实用新型波分复用系统示意图;
图2为本实用新型波分复用实施例一结构示意图;
图3为本实用新型波分复用实施例二结构示意图;
图4为本实用新型波分复用实施例三结构示意图;
图5为本实用新型波分复用实施例四结构示意图;
图6为本实用新型波分复用实施例五结构示意图;
图7为本实用新型波分复用实施例六结构示意图;
图8为本实用新型波分复用实施例七结构示意图;
图9为本实用新型波分复用实施例八结构示意图;
图10为本实用新型光发射模块结构示意图。
附图标示:1、波分复用器;11、基板;12、合光子单元;121、全反射面;122、半透半反射面;123、滤波膜片;124、偏振分光棱镜;125、半波片;13、第二级合光单元;131、偏振分光膜面;132、全反射膜面;133、半波片;134、半透半反射面;135、吸光片;14、隔离器;15、吸光片;16、全反射镜;2、激光器组;3、准直透镜组;4、光纤准直器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,对本实用新型做进一步说明。
本实用新型的目的在于提供一种光发射端波分复用光学结构,用于4通道光发射模块中,将四路不同波长的入射光信号合束并耦合到同一根光纤中进行传输,具有结构简单紧凑、装配方便、便于光路调试、耦合效率高等优点。如图1所示,该光发射端波分复用光学结构,包括第一级合光单元和第二级合光单元;第一级合光单元包括两个合光子单元,将入射的四束线偏振光分别合为两束光传输,再由第二级合光单元合为一束光输出;还包括隔离器,设于第二级合光单元后面(如图1中虚线所示),或设于两个合光子单元与第二级合光单元之间。具体的,如下实施例详述。
如图2所示的实施例一,该实施例中合光子单元12采用的是非偏振相关结构,两合光子单元12之间还设有一吸光片15。该合光子单元12包括一个全反射面121和一个半透半反射面122,分别置于两束入射光的光路中,且均与入射光呈45°夹角设置;半透半反射面122镀有45°半透半反膜,透射反射比为1:1;全反射面121将与其对应的入射光反射至半透半反射面122上,与半透半反射面122所对应的入射光束正交于该半透半反射面122上;经半透半反射面122之后输出两束传播方向相互垂直的合成光,其中一路入射到第二级合光单元13,一路由所述吸光片15吸收;两个合光子单元12输出的两束合成光经第二级合光单元13再次合成为一束光输出。其中,同一合光子单元12的全反射面121和半透半反射面122设于一个组合棱镜内。第二级合光单元13采用的是偏振相关结构,包括一偏振分光棱镜和两个半波片133;两个半波片133分别设于两合光子单元12输出的两合成光的光路中,将两合成光的偏振方向分别沿相反的方向旋转45°,使两合成光的偏振方向相互垂直,最后经偏振分光棱镜合束输出;隔离器14设于两合光子单元12与两半波片133之间。该实施例中的偏振分光棱镜内设斜45°设置的全反射膜面132和偏振分光膜面131。其中隔离器14为偏振相关隔离器,其光轴方向与入射光的偏振方向相同,使光束可以无损耗通过。两个半波片133的光轴夹角为45°,其中一个半波片133的光轴为22.5°,一个为67.5°,两个半波片133的光轴方向对应于隔离器14的旋光方向,即取决于隔离器14将光束的偏振方向往哪个方向旋转45°。
该实施例具体光路:四路准直的水平线偏振光(P光)信号两两入射到同一个合光子单元12(组合棱镜),入射同一个合光子单元12的两光信号中一路(波长为λ2)直接入射到半透半反射面122上,一路(波长为λ1)经全反射面121反射后也入射到半透半反射面122上,与λ2正交于该半透半反射面122上,λ1的一部分光被该半透半反射面122反射后与λ2的透射光部分合束输出,入射到隔离器14上。而在半透半反射面122上,透射的λ1和反射的λ2则入射至吸光片15后被吸收。同样另一合光子单元12中,λ3波长光直接入射到半透半反射面122上,而λ4经全反射面121反射后与λ3正交于半透半反射面122上。λ4的一部分光被该半透半反射面122反射后与λ3的透射光部分合束输出,入射到隔离器14上;而透射的λ4和反射的λ3则入射至吸光片15后被吸收。经过隔离器14后,四个波长光束的线偏振方向被隔离器14旋转了45°,从隔离器14出射后的λ1和λ2合成光束的线偏振方向被置于其光路中的半波片133继续旋转45°成为S光;而λ3和λ4合成光束的线偏振光则被置于其光路中的半波片133反向旋转45°成为P光。P光直接入射至第二级合光单元13的偏振分光膜面131上,并透射过该膜面;S光入射至第二级合光单元13的全反射膜面132,被该膜面反射至偏振分光膜面131上,并与P光正交于该偏振分光膜面131上,被偏振分光膜面131反射后与P光合束输出。S光为λ1和λ2的合束,P光为λ3和λ4的合束,从偏振分光膜面131合束输出的S光和P光为λ1-λ4的合束输出光。实现将四束入射光信号合为一束输出的目的。通过调整两合光子单元的组合棱镜及第二级合光单元的偏振分光棱镜的相对位置,可以方便地调试波分复用的光路,从而有效提高了耦合效率,减少插损,而且结构简单紧凑、装配方便。
如图3所示的实施例二,与实施例一不同的是,该实施例中采用的不是一体的组合棱镜,而是采用分离的结构。合光子单元中,将半透半反射膜122设于一棱镜内,全反射面121采用的是一全反射镜;第二级合光单元13中,将偏振分光膜面131单独设于偏振分光棱镜内,并在该偏振分光棱镜前设置一全反射镜16,将其中一个合光子单元12的输出光反射至该偏振分光棱镜上,与另一合光子单元的输出光正交于该偏振分光棱镜的偏振分光膜面131上。二两个半波片133分别设于该偏振分光棱镜的两个相互垂直的光入射面上。
该实施例二的具体光路:与实施例一不同的是,该光路中,λ1直接入射至半透半反射面122上,λ2经该合光子单元12的全反射面121反射后与λ1正交于该半透半反射面122上;λ2的透射光与λ1的反射光合束输出并入射至隔离器14上;λ2的反射光与λ1的透射光入射至吸光片15后被吸收。另一合光子单元12中,λ3直接入射至半透半反射面122上,λ4经该合光子单元12的全反射面121反射后与λ3正交于该半透半反射面122上;λ4的透射光与λ3的反射光合束输出并入射至隔离器14上;λ4的反射光与λ3的透射光入射至吸光片15后被吸收。合束输出的λ1、λ2与合束输出的λ3、λ4相互平行,经隔离器14后偏振方向均被旋转了45°;λ3和λ4的合束光经置于其光路中的半波片133再次旋光之后成为S光入射至偏振分光膜面131上;而λ1和λ2的合束光经全反射镜16反射后入射至其光路中的半波片133上,经该半波片133再次旋光之后成为P光入射至偏振分光膜面131上,并与S光正交于该膜面上。P光直接透射过该偏振分光膜面131,S光则被该偏振分光膜面131反射输出,从而将P光与S光合束输出,实现将四束入射光信号合为一束输出的目的。该结构在固定好各光学元件之后,仅需要通过调整第二级合光单元13的全反射镜16或第一级合光单元的全反射面121即可方便地调试波分复用光路。
图4所示为实施例三,与实施例二不同的是,该实施例中,将隔离器14置于第二级合光单元13后面,仅需要一个隔离器14即可,而且第二级合光单元13的两路入射光中也仅需要在其中一路设置半波片133。第一级合光单元的合光子单元12采用的是全反射面121和滤波膜片123的组合。其具体光路为:四路入射光均为水平线偏振光(P光),其中,λ1和λ3入射到同一合光子单元12中,λ2和λ4入射到同一合光子单元12中。λ1直接入射到滤波膜片123上,λ3经全反射面121反射后也入射到该滤波膜面123上,且与λ1正交于该滤波膜片123。该合光子单元12中的滤波膜片123对λ3波长光增透,对λ1波长光高反,从而透射的λ3与反射的λ1合束输出。另一合光子单元12中,λ2直接入射到滤波膜片123上,λ4经全反射面121反射后也入射到该滤波膜面123上,且与λ2正交于该滤波膜片123。该合光子单元12的滤波膜片123对λ4增透,对λ2高反,从而透射的λ4与反射的λ2合束输出。λ1、λ3的合束光与λ2、λ4的合束光平行入射到第二级合光单元13,且均为P光入射。λ2和λ4的合束光经置于其光路中的半波片133旋光之后成为S光入射到偏振分光膜面131上;而λ1和λ3的合束光(P光)经置于其光路中的全反射镜16反射后直接入射至偏振分光膜面131上,并与S光正交于该偏振分光膜面131上。P光直接透射过该偏振分光膜面131,S光则被该偏振分光膜面131反射输出,从而将P光与S光合束输出,实现将四束入射光信号合为一束输出的目的。P光与S光的合束光输出后再经由隔离器输出,该隔离器的光轴与P光和S光的偏振方向均为45°夹角,从而使所有波长光与隔离器光轴方向相同的分量都可以通过隔离器,并且反向光束被隔离。
如图5所示的实施例四,与实施例三不同的是,第二级合光单元13采用的是非偏振相关结构,包括一半透半反射面134和一吸光片135。第一级合光单元输出的λ1、λ3的合束光与λ2、λ4的合束光,从半透半反射面134所在棱镜相互垂直的两个入射面,正交入射到该半透半反射面134上,且正交于该半透半反射面上。透射的λ1、λ3的合束光与反射的λ2、λ4的合束光再次合为一束光输出,实现将四束入射光信号合为一束输出的目的。合束光经由隔离器14输出,该隔离器14的光轴方向与合束光的线偏振方向相同,使光束可以无损耗通过。而反射的λ1、λ3的合束光与透射的λ2、λ4的合束光则入射到吸光片135后被吸收。
如图6所示的实施例五,与上述实施例不同的是,第一级合光单元和第二级合光单元采用的都是偏振相关结构。其中,合光子单元12包括一个全反射面121、一个偏振分光棱镜124和一个半波片125;第二级合光单元13包括一设于偏振分光棱镜内的偏振分光膜面131和一半波片133;两个隔离器14分别置于第一级合光单元与第二级合光单元13之间的两光路中。四路不同波长的入射光均为水平线偏振光(P光),其中λ1和λ2入射到同一合光子单元12中,λ3和λ4入射到同一合光子单元12中。该实施例中,λ2(P光)直接入射到该合光子单元12的偏振分光棱镜124上,而λ1则经由该合光子单元12的全反射面121反射,并经半波片125旋转为S光后与λ2正交入射到该偏振分光棱镜124上,透射的λ2(P光)与反射的λ1(S光)合束输出,入射到置于该光路的隔离器14上,该隔离器14的光轴方向与P光和S光的偏振方向均呈45°夹角,经过隔离器14后,λ1和λ2的合束光再次成为线偏振光。同样,λ3和λ4也经过类似的合光子单元12之后合束输出,再经置于其光路中的隔离器14后,再次成为线偏振光输出,且其传播方向与λ1和λ2的合束光正交,两正交光路入射到第二级合光单元13,λ1和λ2的合束光直接入射到第二级合光单元13的偏振分光膜面131上,而λ3和λ4则经过第二级合光单元13的半波片133再次旋转90°之后入射到该偏振分光膜面131上,从而与λ1和λ2的合束光偏振方向相互垂直。两偏振方向正交的合束光在第二级合光单元13的偏振分光膜面131上再次合束输出,实现将四束入射光信号合为一束输出的目的。
如图7所示的实施例六,与实施例五不同的是,变换λ1和λ2入射到偏振分光棱镜124的方向,使两合光子单元12的输出光相互平行;并在第二级合光单元13的偏振分光膜面131前面设置一全反射镜16,将λ1和λ2的合束光反射至与λ3和λ4的合束光相互垂直,从而使两合束光正交入射到偏振分光膜面131上,以实现将四束入射光信号合为一束输出的目的。具体光路如图7所示。
如图8所示的实施例七,与实施例六唯一不同的是,将λ1和λ2的合束光中的隔离器14移至全反射镜16与偏振分光膜面131之间,以减小相邻两通道之间的间距,从而在宽度空间上大大缩短,节约空间,使模块体积更小。
如图9所示的实施例八,与实施例六不同的是,该实施例第二级合光单元13采用的是非偏振相关结构,包括一半透半反射面134和一吸光片,并将隔离器14置于第二级合光单元13之后。其中一合光子单元12的全反射面121和偏振分光棱镜124设于一组合棱镜内;另一合光子单元12的全反射面121和偏振分光棱镜124与第二级合光单元13的半透半反射面134设于另一组合棱镜内;两组合棱镜、以及合光子单元12各自对应的半波片125、吸光片粘接为一体,隔离器14设于半透半反射面134后面。其光路如图9所示,半透半反射面134对应两个输出面:端面S1和端面S2,当采用端面S2输出的合束光时,在端面S1的输出光路中可设置一吸光片(图中未示出)吸收该方向的输出光,该吸光片也可省略。当采用端面S1输出的合束光时,将隔离器14移至该光路中,并在端面S2的输出光路中设置吸光片,吸收该方向的输出光,此时该吸光片不可省略,以避免该方向输出光被反射回光发射模块的激光器,影响激光信号的稳定性。
上述各实施例中,第二级合光单元13粘接为一体的全反射膜面132、偏振分光膜面131和半波片133,整体称为偏振合光棱镜PBC。还可各实施例的第一级合光单元、第二级合光单元13和隔离器14等光学元件都置于一基板11上,该基板11提供一个方便的安装渠道,便于器件在外部安装后放进壳体,更为重要的是该基板11可以采用散热良好的材料,以降低器件的温度相关损耗,使模块具有良好的温度性能。将置于基板11上并调试好的波分复用光学结构整体称为Mux结构,实现合光功能,高度集成的一体化结构,具有结构简单紧凑、装配方便、组装调试过程简单快捷、耦合效率高、且具有良好的温度性能、有利于光信号的长距离传输等优点。
本实用新型提高的另一技术方案为:采用上述波分复用光学结构的光发射模块,包括依次排列的波分复用激光器组2、准直透镜组3、波分复用器1和光纤准直器4,该波分复用器1采用如上所述的光发射端波分复用光学结构。
具体的如图10所示的实施,四个不同波长的激光器组成激光器组2,各路激光器输出光分别经准直透镜组3准直之后入射到波分复用器1内,经波分复用器1合束后由光纤准直器4准直输出到传输光纤中。该波分复用器1采用上述光发射端波分复用光学结构各个实施例的具体结构,从而可实现结构紧凑、调试方便,装配简单快捷的光发射模块。而且由于该波分复用器中设有隔离器,具有正向光可通过,反向光被阻隔的有点,从而避免反向的回损光入射到激光器,从而影响激光信号的稳定性。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内,在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化,均为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种光发射端波分复用光学结构,其特征在于:包括第一级合光单元和第二级合光单元;第一级合光单元包括两个合光子单元,将入射的四束线偏振光分别合为两束光传输,再由第二级合光单元合为一束光输出;还包括隔离器,设于第二级合光单元后面,或设于两个合光子单元与第二级合光单元之间。
2.如权利要求1所述光发射端波分复用光学结构,其特征在于:还包括吸光片;
所述合光子单元为非偏振相关结构,包括一个全反射面和一个半透半反射面,分别置于两束入射光的光路中,且均与入射光呈45°夹角设置;全反射面将与其对应的入射光反射至半透半反射面上,与半透半反射面所对应的入射光束正交于该半透半反射面上;经半透半反射面之后输出两束传播方向相互垂直的合成光,其中一路入射到第二级合光单元,一路由所述吸光片吸收;两个合光子单元输出的两束合成光经第二级合光单元再次合成为一束光输出;
所述第二级合光单元为偏振相关结构,包括一偏振分光棱镜和两个半波片;所述两个半波片分别设于两合光子单元输出的两合成光的光路中,将两合成光的偏振方向分别沿相反的方向旋转45°,使两合成光的偏振方向相互垂直,最后经偏振分光棱镜合束输出;所述隔离器设于两合光子单元与两半波片之间。
3.如权利要求2所述光发射端波分复用光学结构,其特征在于:所述全反射面和半透半反射面设于一组合棱镜内;所述偏振分光棱镜内设斜45°设置的全反射膜面和偏振分光膜面;或者,所述偏振分光棱镜前面设置一全反射镜,将其中一个合光子单元的输出光反射至所述偏振分光棱镜上,与另一合光子单元的输出光正交于该偏振分光棱镜的偏振分光膜面上。
4.如权利要求1所述光发射端波分复用光学结构,其特征在于:
所述合光子单元为非偏振相关结构,包括一个全反射面和一个滤波膜片,分别置于两束入射光的光路中,且均与入射光呈45°夹角设置;全反射面将与其对应的入射光反射至滤波膜片上,与滤波膜片所对应的入射光束正交于该滤波膜片上;所述滤波膜片对应的入射光束与经全反射面反射的入射光束分别入射到滤波膜片的不同通光面上,该滤波膜片对其中一束入射光增透,对另一束入射光全反,从而将两入射光合为一束合成光输出;两个合光子单元输出的两束合成光经第二级合光单元再次合成为一束光输出;
所述第二级合光单元为偏振相关结构,包括一偏振分光棱镜和一半波片;所述半波片置于其中一合光子单元的输出光路中,将该路合成光的偏振方向旋转90°,使其与另一合光子单元输出光的偏振方向相互垂直,最后经偏振分光棱镜合束输出;所述隔离器设于第二级合光单元之后;
或者,所述第二级合光单元为非偏振相关结构,包括一半透半反射面和一吸光片;所述隔离器设于该半透半反射面之后;两合光子单元的输出光传播方向相互垂直,且正交于所述半透半反射面上;所述半透半反射面设于两正交光束之间,且分别与两光束呈45°夹角设置;两正交光束均由半透半反射面分为透射光和反射光,其中一合光子单元的反射光与另一合光子单元的透射光合为一束光输出,其透射光与另一合光子单元的反射光合为一束光输出;经半透半反射面合成输出的两束输出光,其中一束经隔离器输出,另一束由所述吸光片吸收。
5.如权利要求4所述光发射端波分复用光学结构,其特征在于:所述第二级合光单元前面还设有一全反射镜,置于其中一合光子单元的输出光路中,将该合光子单元的输出光反射至所述第二级合光单元的偏振分光棱镜或半透半反射面上,与另一合光子单元的输出光正交于所述偏振分光棱镜的偏振分光膜面上或所述半透半反射面上。
6.如权利要求1所述光发射端波分复用光学结构,其特征在于:
所述合光子单元为偏振相关结构,包括一个全反射面、一个偏振分光棱镜和一个半波片;所述全反射面和偏振分光棱镜的偏振分光面分别置于两束入射光的光路中,且均与入射光呈45°夹角设置;全反射面将与其对应的入射光反射至偏振分光棱镜的偏振分光面上,与偏振分光棱镜所对应的入射光束正交于该偏振分光面上;所述半波片置于其中一入射光的光路上,将其所对应的入射光的偏振方向旋转90°,使两入射光的偏振方向相互垂直;所述偏振分光棱镜将两偏振方向相互垂直的入射光合为一束光输出;
所述第二级合光单元为偏振相关结构,包括一偏振分光棱镜和一半波片;所述隔离器置于第一级合光单元与第二级合光单元之间;所述两合光子单元输出的两路合成光分别经过隔离器之后入射到所述偏振分光棱镜上,且两合成光正交于该偏振分光棱镜的偏振分光面上;所述半波片置于其中一路合成光路中;所述隔离器为偏振相关隔离器,其光轴方向与合光子单元输出的合成光的两个偏振方向都成45°夹角;所述合成光束经过隔离器之后,只有与隔离器偏振方向相同的偏振分量通过隔离器,且该分量线偏振光的偏振方向被隔离器旋转45°成为水平或竖直线偏振;所述半波片将其中一路线偏振光的偏振方向再次旋转90°,使其与另一路线偏振光的偏振方向相互垂直;所述偏振分光棱镜将两偏振方向相互垂直的合成光再次合为一束光输出;
或者,所述第二级合光单元为非偏振相关结构,包括一半透半反射面和一吸光片;所述隔离器置于第二级合光单元之后;两合光子单元的输出光传播方向相互垂直,且正交于所述半透半反射面上;所述半透半反射面设于两正交光束之间,且分别与两光束呈45°夹角设置;两正交光束均由半透半反射面分为透射光和反射光,其中一合光子单元的反射光与另一合光子单元的透射光合为一束光输出,其透射光与另一合光子单元的反射光合为一束光输出;经半透半反射面合成输出的两束输出光,其中一束经隔离器输出,另一束由所述吸光片吸收。
7.如权利要求6所述光发射端波分复用光学结构,其特征在于:其中一所述合光子单元的全反射面和偏振分光棱镜设于一组合棱镜内;另一合光子单元的全反射面和偏振分光棱镜与所述第二级合光单元的半透半反射面设于另一组合棱镜内;两组合棱镜以及所述半波片、吸光片粘接为一体。
8.如权利要求1-7任一项所述光发射端波分复用光学结构,其特征在于:还包括一基板;所述第一级合光单元、第二级合光单元和隔离器都置于所述基板上。
9.如权利要求8所述光发射端波分复用光学结构,其特征在于:所述基板为散热基板。
10.一种光发射模块,包括依次排列的波分复用激光器组、准直透镜组、波分复用器和光纤准直器,其特征在于:所述波分复用器为如权利要求1-9任一项所述的光发射端波分复用光学结构。
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